Noticias ambientales

¿La revolución de los antibióticos? El iChip garantiza antibióticos resistentes

  • En 2014, las Naciones Unidas declararon la decreciente efectividad de los antibióticos como una “grave amenaza” para la salud mundial.
  • Un equipo de científicos ha descubierto un antibiótico que ha demostrado ser resistente.
  • El iChip, un dispositivo innovador, puede suponer la clave a la hora de descubrir nuevos posibles antibióticos.

Desde mediados del siglo XX, se han salvado incontables vidas gracias a los antibióticos. Pero su poder de alargar la vida se desvanece a medida que aumenta la resistencia bacteriana. El pasado año, las Naciones Unidas declararon este problema como una “grave amenaza” para la salud mundial.

Sin embargo, hace poco se publicó un estudio en Natureque revelaba el descubrimiento de un antibiótico resistente a las bacterias, lo que suponía un verdadero hálito de esperanza en la lucha contra las enfermedades infecciosas.

La resistencia a los antibióticos se cobra cada año cerca de 500 000 muertes en el mundo. Esta cifra podría aumentar hasta diez millones para 2050 si continúan las actuales tasas de resistencia y no se encuentra alguna alternativa, según la Revisión sobre Resistencia Microbiana del gobierno del Reino Unido.

El uso extendido e indiscriminado de antibióticos por parte de las grandes corporaciones agrícolas y la industria alimentaria es uno de los factores más significativos a considerar en el aumento de la resistencia bacteriana en los últimos años. La efectividad antibiótica para el tratamiento de infecciones también se ha visto mermada debido al uso excesivo e inapropiado entre la población general, permitiendo así el fortalecimiento de la resistencia bacteriana.

“Si no se actúa rápidamente y de manera cooperativa, el mundo está abocado a una «era post-antibiótico», en la que infecciones y enfermedades menores que han sido tratadas durante décadas podrán volver a ser mortales”, decía Keiji Fukuda, Director Asistente de Seguridad de la Salud.

En un esfuerzo por cambiar el curso de la resistencia antibiótica, un equipo de científicos de NovoBiotic Pharmaceuticals y Northeastern University ha descubierto una posible mina de oro para intervenciones con fármacos que estaba justo delante de nuestras narices. Han descubierto un fascinante antibiótico con una resistencia probada al que han llamado teixobactina, en un montón de tierra en Maine.

Excavando la tierra en busca de antibióticos

Hasta hace poco, los descubrimientos de nuevos medicamentos quedaban reducidos a la investigación de tan solo un uno por ciento de todas las bacterias: aquellas que se decidían a crecer felizmente en el laboratorio. Así surgieron todos los antibióticos que se dispensan en farmacias y hospitales actualmente. Sin embargo, para la década de los 60 había poco que descubrir, ya que la capacidad de laboratorio para cultivar micro-organismos había sido ya explotada. Desde entonces, se produjo la llegada del fin de la primera era de descubrimientos de antibióticos, tan solo unos pocos han sido descubiertos desde entonces.

El científico Kim Lewis, líder del estudio, y su equipo quiso explotar el 99 por ciento restante de las bacterias sin cultivar de la tierra, aquellas nuevas para los científicos por su rechazo a cultivarlas bajo condiciones de laboratorio. Para superar la obstinación de las bacterias sin cultivo necesitaban llevar un entorno natural al laboratorio, y para ello necesitaban nueva tecnología.

Lewis y Slava Epstein trabajaron junto a un equipo de técnicos durante varios años para encontrar la manera de cultivar el 99 por ciento de bacterias en la corteza natural que solo existen en la naturaleza. Su éxito se produjo en 2002, pero junto con un gran problema: todas las especies de bacterias se encontraban mezcladas. Para estudiar cepas individuales, necesitarían averiguar una forma de aislar una única bacteria del resto y, posteriormente, criarla en condiciones naturales.

Y el nacimiento del iChip.

El iChip era la respuesta. Es un pequeño y simple dispositivo, que tan solo requiere cinco minutos para montarlo. Una única bacteria de tierra —aquella que los científicos quieran cultivar— se coloca dentro de los muchos “depósitos” tras una membrana porosa. Las aperturas en la membrana son lo suficientemente grandes para permitir el paso de agua y nutrientes, pero lo suficientemente pequeños para atrapar las bacterias dentro, aislándolas y evitando que se mezclen con otras. Entonces, el iChip se coloca nuevamente en la corteza natural, donde las bacterias pueden crecer con éxito y sus propiedades antibióticas pueden ser estudiadas.

El iChip ha permitido ya el cultivo de 10 000 bacterias para aislarlas y escanear sus propiedades antibióticas. Una de ellas, la teixobactina, llamó la atención de los investigadores desde el principio —fue una captura difícil de conseguir, dice el escritor científico Ed Yong. “La teixobactina es el pez, el iChip es el anzuelo. Este “anzuelo” nos garantiza que conseguiremos más “peces” —y necesitamos más a toda costa”. Los investigadores esperan que el iChip ayude a sumar nuevas drogas efectivas para una sociedad que actualmente dispone de un arsenal de antibióticos escaso.

La teixobactina es un descubrimiento particularmente interesante, comentan los investigadores, ya que ha desarrollado un astuto método para desafiar la resistencia bacteriana. A diferencia de otros microbios que seleccionan solo un área de la pared celular como objetivo de una bacteria patógena, la teixobactina se une a múltiples blancos y se conecta fácilmente a diversos puntos del exterior de la célula. Así, la oportunidad de desarrollo de resistencia queda definitivamente limitada.

La teixobactina se ha consagrado como el único antibiótico eficiente matando numerosos patógenos con resistencia a fármacos en distintas pruebas en animales. Las bacterias infecciosas como el patógeno SARM (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina) clostridium difficile —estafilococo causante de diarreas que se ha vuelto resistente a muchos antibióticos comunes— son altamente susceptibles a la teixobactina. También lo son las bacterias responsables del ántrax y la tuberculosis.

El nuevo fármaco funciona mediante la unión al Lípido II (lípido que necesita la bacteria para generar gruesas paredes celulares) y al Lípido II (que evita que las paredes celulares se descompongan). La teixobactina retiene ambos lípidos de la bacteria patógena. En este proceso, libera autolisina, una enzima que inhibe la descomposición celular, lo que produce una hidrolisis descontrolada en la pared celular y provocando la muerte de la bacteria patógena. Finalmente, ninguna nueva bacteria puede formarse en presencia del fármaco.

La bacteria Mycobacterium tuberculosis, causante de la TB, es susceptible al método único de la teixobactina para matar patógenos. Foto por: NIAID Flickr Creative Commons.

La inusual capacidad de determinación de un objetivo es lo que dota a la teixobactina de su particular resistencia. “La mayoría de los antibióticos… van a por un único blanco” contaba Dallas Hughes, presidente de NovoBiotic Pharmaceuticals, a mongabay.com. “La teixobactina se une a dos blancos, de manera que ambos necesitarían ser alterados por mutaciones bacterianas para que se produzca una resistencia… y esto es altamente improbable”, decía Hughes. “Además, la teixobactina se une a una región no peptídica de sus blancos, por lo que no puede darse la resistencia típica a través de la mutación de la secuencia de aminoácidos”.

Esto no significa que nunca se genere resistencia la teixobactina, de hecho, esto ocurrirá con seguridad en algún momento futuro. Pero su desarrollo será más lento que con los antibióticos anteriores. “Estimamos que la aparición y desarrollo de la resistencia llevará considerablemente más tiempo que con los otros antibióticos”, dijo Brian Conlon de la Northeastern University y miembro del equipo de investigación.

Los autores comparan el nuevo fármaco con el antibiótico vancomicina, ampliamente conocido y utilizado para infecciones bacterianas. Desde el momento en que comenzó a utilizarse a nivel médico, hicieron falta 30 años para que se desarrollase resistencia a la vancomicina. Para la teixobactina, la resistencia podría aparecer incluso más tarde, debido a sus novedosos e intrincados mecanismos de acción.

Micrógrafo electrónico de barrido eliminando bacterias SARM (partículas redondas amarillas) huyendo del glóbulo blanco humano. Queda demostrada la efectividad de la teixobactina eliminando el patógeno. Foto por: NIAID Flickr Creative Commons License.

Aún han de pasar varios años hasta que la teixobactina esté lista para los ensayos con humanos. Cuando finalmente quede aprobado su uso por hospitales y médicos, deberá ser prescrita de manera prudente y utilizada de forma correcta, dicen los científicos. De no ser así, su uso excesivo e inconsecuente acelerará la formación de resistencia entre las bacterias y virus causantes de la enfermedad.

“Tal y como ocurre con todos los antibióticos, una prescripción controlada para casos concretos será vital para reducir el riesgo de desarrollar su resistencia”, declara Conlon.

El valor de la teixobactina como antibiótico es considerable, aunque su promesa puede ser ampliamente sobrepasada por el potencial del novedoso método usado para descubrirla. El iChip ha supuesto la clave para encontrar el tesoro oculto de los nuevos antibióticos; nadie podrá imaginarse qué fármacos podrían descubrirse en el 99 por ciento de las bacterias anteriormente ocultas por la naturaleza. La invención del iChip puede retrasar la llegada de la muy temida era post-antibiótico durante años o incluso décadas.