Las bacterias resisten a los antibióticos, pero los virus y las vacunas podrían ayudar | Ciencia

En diciembre de 1945, durante su discurso de aceptación del Premio Nobel por el descubrimiento de la penicilina, el Dr. Alexander Fleming advirtió que las bacterias podrían volverse resistentes al fármaco si se exponen a cantidades no letales. «No es difícil hacer que los microbios sean resistentes a la penicilina en el laboratorio exponiéndolos a concentraciones insuficientes para matarlos, y lo mismo ha sucedido a veces en el cuerpo», explicó el científico.

Su advertencia fue un presagio. Hoy en día, muchas bacterias son resistentes a múltiples antibióticos y, en consecuencia, son difíciles de tratar en los pacientes. Esto ocurre porque, cuando se utilizan antibióticos, las bacterias generan formas de eliminar, sabotear o evadir los efectos del medicamento.

Las consecuencias para la salud humana son graves. Se estima que alrededor de 700.000 personas mueren cada año a causa de microorganismos resistentes a los antibióticos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) predice que si nada cambia, la cifra alcanzará los 10 millones de muertes al año en 2050.

Para empeorar las cosas, no estamos desarrollando nuevos antibióticos con la suficiente rapidez. Según una revisión reciente de la OMS, de los 43 antibióticos en desarrollo, ninguno es un fármaco nuevo que se dirija adecuadamente a un grupo prioritario de bacterias resistentes. De hecho, no se ha comercializado ningún nuevo tipo de antibiótico desde la década de 1980 que aborde las bacterias más molestas, la mayoría de las cuales forman parte de un grupo al que los microbiólogos se refieren como gramnegativos.

La OMS predice que si nada cambia, el número de muertos alcanzará los 10 millones de muertes por año para 2050

“Las frutas más cercanas a la mano ya se han cosechado. Ahora es más complicado y difícil descubrir nuevos antibióticos «, dice Guy-Charles Fanneau de la Horie, director ejecutivo de Pherecydes Pharma, una empresa francesa de biotecnología.

Una alternativa a la investigación de nuevos medicamentos es utilizar virus con forma de nave espacial llamados bacteriófagos (o fagos) que se alimentan de bacterias. Cuando los fagos entran en contacto con las bacterias, les inyectan ADN y se replican dentro de ellas. Pronto, las acumulaciones de virus explotan para infectar más bacterias.

Virus antimicrobianos

La empresa de De la Horie, Pherecydes, se centra en la producción de estos fagos y su administración a pacientes infectados con bacterias resistentes a los medicamentos. Sus fagos matan tres especies de bacterias que se sabe que son resistentes a los antibióticos de primera línea: Staphylococcus aureus, la Escherichia coli y el Pseudomonas aeruginosa. Los tres son responsables de muchas infecciones resistentes a los medicamentos que se contraen en los hospitales, donde residen los microbios más peligrosos, señala De la Horie.

La inyección de fagos en pacientes debería ser perfectamente segura porque no atacan a las células humanas. Y, a diferencia de muchos antibióticos, que se dirigen a múltiples especies de bacterias, los fagos son más precisos y no matan a los microbios intestinales «buenos». «Son muy específicos», señala De la Horie. «Por ejemplo, un fago que mata al S. aureus no tendrá ningún efecto en Pseudomonas.

Al ser un arma más precisa, se debe elegir cuidadosamente el fago correcto para matar las bacterias correspondientes. Para ello Pherecydes ha creado laboratorios para evaluar muestras de personas enfermas, analizar las bacterias que causan problemas y elegir un fago específico para matarlas.

“Descubrimos una pequeña cantidad de fagos que llamamos ‘superfagos’ porque son activos contra toda una serie de cepas dentro de la misma especie”, explica el especialista. Si un paciente tiene Pseudomonas aeruginosa, un microbio peligroso que a menudo ataca a los pacientes conectados a un respirador, se le administran fagos que matan más del 80% de las cepas.

La terapia con fagos aún no ha sido autorizada por la Agencia Europea de Medicamentos, pero Pherecydes ha tratado a pacientes infectados con bacterias resistentes a los medicamentos después de una cirugía de rodilla o cadera, utilizando el llamado «uso compasivo» cuando otras opciones de tratamiento han fallado. Estas infecciones son particularmente difíciles de tratar con antibióticos. El problema no es menor. «Entre el 2% y el 5% de las prótesis de cadera o rodilla se infectan», dice De la Horie.

Hasta ahora, la empresa ha utilizado fagos para tratar a más de 26 pacientes, la mayoría de ellos en el principal hospital de Lyon, Francia. Por ejemplo, los informes muestran que trató a tres pacientes ancianos con infección por S. aureus en reemplazo de rodilla, así como a un paciente con infección persistente por Pseudomonas. Se espera que a finales de este año se lance un estudio sobre infecciones articulares después de una cirugía de cadera o rodilla.

De los 43 antibióticos en desarrollo, ninguno es un fármaco nuevo que se dirija adecuadamente a un grupo prioritario de bacterias resistentes.

La empresa también ha desarrollado sofisticados procesos de fabricación de fagos con el apoyo de un proyecto llamado PhagoProd. Se producen en litros, pero el plan es aumentar a decenas de litros. Un solo mililitro en un vial puede contener 10 mil millones de fagos.

Y lo que es mejor: cuando los fagos se inyectan en un paciente o se aplican al tejido infectado, se multiplican dentro de las bacterias a las que se dirigen, lo que aumenta la cantidad de virus listo para matarlos. . «Una vez que los fagos se han colocado en presencia de la bacteria, no debería ser necesario inyectar más, porque se multiplicarán por sí mismos», explica De la Horie.

El director ejecutivo de Pherecydes espera que un ensayo a gran escala con pacientes pueda comenzar en 2023. «Creemos que nuestros productos podrían estar en el mercado pronto en 2024, o quizás en 2025», dice.

Es mejor prevenir que curar

Uno de los microbios problemáticos, Pseudomonas aeruginosa, se encuentra entre los objetivos de un proyecto llamado BactiVax, que también aborda el problema de las infecciones resistentes a los antibióticos. En lugar de utilizar fagos u otros métodos para tratar las infecciones una vez que aparecen, los investigadores de BactiVax están buscando vacunas.

La Pseudomonas son una plaga para los pacientes de la UCI, aquellos con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y aquellos con fibrosis quística.

Las bacterias pueden causar infecciones crónicas y graves. «Es bastante común y, a veces, no es realmente dañino», dice Irene Jurado, estudiante de doctorado en el University College Dublin, Irlanda, «pero puede ser un problema para las personas con afecciones médicas previas».

Si un niño con fibrosis quística se infecta con ciertas cepas cuando tiene cinco o seis años, el microbio puede permanecer en sus pulmones por el resto de su vida, dificultando la respiración y provocando una enfermedad grave, agrega el investigador.

Pseudomonas Tiene un genoma muy largo lo que le confiere una gran flexibilidad para adaptarse a diferentes dificultades, sobre las que Jurado escribió recientemente. Esto le confiere una capacidad especial para desarrollar resistencia a los antibióticos. Por esta razón, los investigadores llevan décadas intentando crear una vacuna contra la bacteria, sin éxito.

Jurado está estudiando las proteínas que usa el patógeno para atacar las células pulmonares. Esto podría proporcionar componentes críticos para una vacuna, de la misma manera que el pico de SARS-CoV-2 de las vacunas Covid-19 instruye a nuestro sistema inmunológico.

«Buscamos ver qué respuestas inmunitarias se necesitan para proteger a las personas de las infecciones», explica Siobhán McClean, inmunólogo del University College Dublin, Irlanda, que dirige el proyecto BactiVax. Las proteínas que utilizan las bacterias para adherirse a nuestras células suelen ser buenos objetivos para las vacunas. Por ejemplo, la vacuna contra la tos ferina utiliza cinco proteínas diferentes que las bacterias adhieren a las células que recubren la garganta.

Desafortunadamente, la bacteria es un enemigo más duro que el virus covid-19, ya que no tiene uno, sino docenas de proteínas en el exterior. Esto significa que lo que debe incluirse en una vacuna es menos obvio en el caso de Pseudomonas en comparación con el virus pandémico, en el que el objetivo es la espícula.

Pero los investigadores creen que vale la pena una vacuna. “Nuestra idea es que podamos obtener una vacuna para prevenir la infección. Es mejor que tratar constantemente de tratar (infecciones problemáticas) con antibióticos «, dice McClean.» Solo nos quedan antibióticos de último recurso, y cuando se acaben, estaremos en un aprieto «.

Este artículo Se publicó originalmente en inglés el Horizon, la revista de la UE sobre investigación e innovación. La investigación para este artículo fue financiada por la UE.

Traducción de NewsClip.

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