Nueva clase de antibióticos para combatir las bacterias resistentes
Desarrollo de una clase de antibióticos muy eficaces que combaten las bacterias Gram negativas de forma novedosa
Los profesionales sanitarios necesitan urgentemente nuevos antibióticos para hacer frente a las bacterias resistentes. Investigadores de la Universidad de Zúrich y la empresa Spexis han modificado la estructura química de péptidos naturales para desarrollar moléculas antimicrobianas que se unen a nuevas dianas en el metabolismo de las bacterias.
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Cada año mueren en el mundo más de cinco millones de personas a causa de bacterias resistentes a los antibióticos más comunes. Se necesitan urgentemente nuevos antibióticos para garantizar que las infecciones bacterianas de los pacientes puedan seguir tratándose con éxito. "Por desgracia, el proceso de desarrollo de nuevos antibióticos está bastante vacío", afirma el químico Oliver Zerbe, director de las instalaciones de RMN de la Universidad de Zúrich. "Han pasado más de 50 años desde que se aprobaron los últimos antibióticos contra moléculas diana no utilizadas anteriormente".
En un estudio publicado recientemente en Science Advances, Zerbe analiza ahora el desarrollo de una clase de antibióticos muy eficaces que combaten de forma novedosa las bacterias Gram negativas. La OMS clasifica este grupo de bacterias como extremadamente peligroso. En este grupo, cuya resistencia es especialmente elevada debido a su doble membrana celular, se incluyen, por ejemplo, las enterobacterias resistentes a los carbapenemes. Además del equipo del UZH, también participaron en el estudio investigadores de la empresa farmacéutica Spexis AG, en el marco de una colaboración cofinanciada por Innosuisse.
Péptido natural optimizado químicamente
El punto de partida del estudio de los investigadores fue un péptido natural llamado tanatina, que los insectos utilizan para defenderse de las infecciones. La tanatina interrumpe un importante puente de transporte de lipopolisacáridos entre la membrana externa y la interna de las bacterias Gram negativas, como reveló hace unos años un estudio del profesor de la UZH John Robinson, ya jubilado. Como resultado, estos metabolitos se acumulan en el interior de las células y las bacterias perecen. Sin embargo, la tanatina no es adecuada como fármaco antibiótico, entre otras cosas por su escasa eficacia y porque las bacterias se hacen rápidamente resistentes a ella.
Por ello, los investigadores modificaron la estructura química de la tanatina para mejorar las características del péptido. "Para ello, era esencial realizar análisis estructurales", explica Zerbe. Su equipo ensambló sintéticamente los diversos componentes del puente de transporte bacteriano y luego utilizó la resonancia magnética nuclear (RMN) para visualizar dónde y cómo se une la tanatina al puente de transporte y cómo lo interrumpe. Con esta información, los investigadores de Spexis AG planearon las modificaciones químicas necesarias para potenciar los efectos antibacterianos del péptido. Se realizaron otras mutaciones para aumentar la estabilidad de la molécula, entre otras cosas.
Eficaces, seguros e inmunes a la resistencia
A continuación, los péptidos sintéticos se probaron en ratones con infecciones bacterianas y los resultados fueron extraordinarios. "Los nuevos antibióticos resultaron muy eficaces, especialmente en el tratamiento de infecciones pulmonares", afirma Zerbe. "También son muy eficaces contra las enterobacterias resistentes a los carbapenemes, donde la mayoría de los demás antibióticos fracasan". Además, los péptidos recién desarrollados no son tóxicos ni dañinos para los riñones, y también resultaron estables en la sangre durante un periodo prolongado, propiedades todas ellas necesarias para obtener la aprobación como medicamento. Sin embargo, se necesitan más estudios preclínicos antes de iniciar las primeras pruebas en humanos.
Al elegir los péptidos más prometedores para su estudio, los investigadores se aseguraron de que también fueran eficaces contra las bacterias que ya han desarrollado resistencia a la tanatina. "Confiamos en que esto ralentizará significativamente el desarrollo de la resistencia antibacteriana", afirma Zerbe. "Ahora tenemos la perspectiva de que esté disponible una nueva clase de antibióticos que también sea eficaz contra las bacterias resistentes".
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