Una molécula sintética contra la resistencia a antibióticos

La resistencia a los antibióticos es uno de las grandes problemas de salud pública al cual nos enfrentamos y que en un futuro podría acarrear muchísimas muertes. Investigadores de los laboratorios de IBM (Instituto de Biotecnología Molecular) desarrollaron un nuevo tipo de molécula sintética que se dirige a las superbacterias (las bacterias resistentes a los antibióticos) sin algunos de los peores efectos secundarios de los antibióticos convencionales.

Mientras que las superbacterias están emergiendo en todo el mundo debido al uso excesivo de antibióticos, es difícil encontrar nuevos medicamentos capaces de combatir las infecciones cada vez más potentes.

Para romper este estancamiento, los investigadores han recurrido a las moléculas sintéticas, que a diferencia de los antibióticos comunes, pueden combatir infecciones sin provocar resistencia a los medicamentos. Sus hallazgos se detallan en un nuevo estudio publicado en la revista Nature Communications.
Las moléculas sintéticas, como su nombre lo indica, son polímeros diseñados y desarrollados en laboratorio, compuestos químicos formados por moléculas grandes que comprenden moléculas más pequeñas y simples. Para ser utilizado como un antibiótico, una molécula sintética tiene que cumplir con ciertas condiciones: tiene que ser biodegradable y capaz de atacar bacterias eficazmente sin poner en peligro otros órganos del cuerpo.

Por lo general, el sistema inmune ataca a las bacterias destruyendo sus membranas protectoras, y la molécula sintética de IBM se diseñó para funcionar de la misma manera.

"Estamos tratando de emular la forma exacta en que funciona nuestro sistema inmune innato", explicó el autor principal, James Hedrick, a Popular Science. "Cuando tienes una infección, tu cuerpo secreta péptidos antimicrobianos, que es simplemente una palabra elegante para un polímero".

La investigación de IBM no es la primera en explorar el potencial de las moléculas sintéticas para combatir la resistencia a los antibióticos. Un estudio previo se centró en el uso de moléculas sintéticas para evitar que los genes portadores de propiedades de resistencia se transmitan entre las bacterias. Otros usan moléculas sintéticas como antibióticos que hacen que las bacterias exploten, pero los investigadores reconocen que esto es peligroso porque ayudaría a diseminar toxinas en el torrente sanguíneo.

Para minimizar estos efectos secundarios, esta molécula funciona matando a las bacterias desde dentro hacia afuera.

 Como mata a las superbacterias. Imagen de Institute of Bioengineering and Nanotechnology

Como mata a las superbacterias. Imagen de Institute of Bioengineering and Nanotechnology

"Primero, el polímero se une específicamente a la célula bacteriana", escribió Hedrick en un blog de IBM Research.  "Luego, el polímero se transporta a través de la membrana celular bacteriana hacia el citoplasma, donde causa la precipitación del contenido celular (proteínas y genes), lo que produce la muerte celular".

Las moléculas se adhieren a las bacterias usando cargas electrostáticas. Entonces, incluso cuando una bacteria sufre cambios en su composición interna, los polímeros sintéticos aún pueden identificarla.

 "Básicamente entra, mata a las bacterias, se degrada y se va", dijo Hedrick a Popular Science, y agregó que este enfoque también podría mitigar la resistencia a antibióticos o trabajar contra cepas extremadamente resistentes incluso cuando la bacteria ha evolucionado.

Hasta ahora, los investigadores de IBM han probado con éxito su molécula sintética en ratones infectados con cinco superbacterias difíciles de tratar y multirresistentes que pueden adquirirse comúnmente en hospitales y con frecuencia provocar sepsis o incluso la muerte. El plan es finalmente tener la molécula sintética lista para las pruebas clínicas en humanos.

Esta investigación se suma a la gama de ideas creativas que los científicos han ideado para evitar los peores impactos de la crisis de resistencia a los medicamentos. Desafortunadamente, las moléculas producidas en el laboratorio no resultan tan baratas como las naturales. Por ahora, nuestra mejor opción es seguir siempre las instrucciones del médico y solo usar antibióticos solo cuando realmente los necesitemos.