Un caballo de Troya contra la tuberculosis
Nueva vía de transporte de antibióticos directamente a las células infectadas
La tuberculosis sigue siendo la enfermedad infecciosa responsable del mayor número de muertes en el mundo. Está causada por Mycobacterium tuberculosis, una bacteria que infecta las células de los pulmones. Allí, el patógeno es difícilmente accesible a la mayoría de los antibióticos. Además, la resistencia a los fármacos existentes está aumentando. Para mejorar el tratamiento con antibióticos de reserva, los investigadores de TWINCORE, junto con sus socios de la Facultad de Medicina de Hannover y el Instituto Helmholtz de Investigación Farmacéutica del Sarre, han encontrado una forma de transportar las sustancias activas directamente a las células infectadas. Para ello, empaquetan los antibióticos en los llamados liposomas.
Imagen simbólica
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Para el tratamiento de las micobacterias multirresistentes, contra las que la mayoría de los antibióticos ya no son eficaces, sólo se dispone de unos pocos antibióticos de reserva. Tienen el inconveniente de que sólo pueden penetrar con dificultad en las células en las que está presente la bacteria. Las altas concentraciones de los fármacos que son necesarias por este motivo deben administrarse por vía intravenosa y tienen graves efectos secundarios. Si la terapia se interrumpe demasiado pronto, los gérmenes desarrollan nuevas resistencias. Para romper este círculo vicioso, los científicos de TWINCORE han desarrollado un enfoque innovador.
"Hemos empaquetado los antibióticos en pequeñas gotas de lípidos que además están equipadas con moléculas de azúcar", explica Verónica Durán, investigadora asociada del Instituto de Investigación Experimental de la Infección y primera autora de la publicación. "Estas nanopartículas, llamadas liposomas, interactúan con los mismos receptores que las micobacterias y, por tanto, son transportadas al interior de las células por la misma vía de transporte que los patógenos, casi como un caballo de Troya". De este modo, el principio activo llega exactamente a donde se necesita: directamente a las células huésped de Mycobacterium tuberculosis, los llamados macrófagos alveolares de los pulmones.
Las ventajas de esta nanoformulación son evidentes. "Podemos tratar directamente las células inmunitarias infectadas de los pulmones", afirma Theresa Graalmann, médico científico de la MHH y de TWINCORE. "Podría ser posible reducir la dosis de los fármacos o acortar la duración de la terapia". Graalmann dirigió el proyecto junto con Ulrich Kalinke, director del Instituto de Investigación Experimental de Infecciones y director gerente de TWINCORE, y Elena Grabski, que ahora trabaja en el Instituto Paul Ehrlich de Langen.
Para llegar a sus conclusiones, los investigadores también utilizaron la tecnología CRISPR/Cas9. Este sistema de biología molecular para la edición de genes, a menudo conocido como "tijeras de genes", fue galardonado con el Premio Nobel de Química el año pasado. Ahora se utiliza de forma rutinaria en el laboratorio, sobre todo en líneas celulares establecidas. "Sin embargo, para entender el mecanismo de entrada de los liposomas en las células, modificamos células inmunitarias humanas primarias, que son células aisladas directamente de muestras de sangre de donantes", dice Berislav Bošnjak, científico del Instituto de Inmunología de la MHH. Estas células son mucho más difíciles de manipular en el laboratorio que las líneas celulares. "Esto demuestra una vez más la utilidad de CRISPR/Cas9 en la investigación".
El siguiente paso sería ahora trasladarlo a la aplicación clínica. "El desarrollo posterior es bastante caro. Para ello, necesitaríamos apoyo financiero adicional, por ejemplo de un inversor", afirma el director de la investigación, Ulrich Kalinke. Todavía queda un largo camino hasta entonces. Sin embargo, está seguro: "Confío en que este principio se establezca algún día para el tratamiento de la tuberculosis y también de otras enfermedades infecciosas."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Durán V, Grabski E, Hozsa C, Becker J, Yasar H, Monteiro J, Costa B, Koller N, Lüder Y, Wiegmann B, Brandes G, Käver V, Lehr C-M, Lepenies B, Tampé R, Förster R, Bošnjak B, Furch M, Graalmann T, Kalinke U; "Fucosylated lipid nanocarriers loaded with antibiotics efficiently inhibit mycobacterial propagation in human myeloid cells"; J Control Release; 2021, 334:201-212.
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