Ranas contra las superbacterias

Reconocen que es una fuente «poco convencional» para obtener tratamientos innovadores, pero las ranas se han convertido en fuente de inspiración para un equipo científico puntero a nivel internacional que diseña, a través de biología sintética y modelado computacional, antibióticos capaces de superar la resistencia que cada vez en mayor medida desarrollan las bacterias.

Una carrera frente a la caída de la eficiencia de los antibióticos actuales que amenaza con convertirse en uno de los principales frentes de mortalidad en los próximos años.

Y que lidera desde su cátedra en la Universidad de Penilvania el biotecnólogo César de la Fuente, graduado en la primera promoción de la carrera en la Universidad de León (donde tiene un laboratorio con su nombre) y director del grupo de investigación Machine Biology Group de la Universidad de Pensilvania, donde es catedrático.

Sus descubrimientos en este campo han recibido el reconocimiento de los más prestigiosos premios de investigación a nivel mundial. De la Fuente fue pionero en el desarrollo del primer antibiótico desarrollado por ordenador con eficacia en modelos animales; y es uno de los impulsores de la aplicación de la inteligencia artificial para el emergente mercado de los antibióticos capaces de hacer frente a la resistencia que las bacterias han desarrollado en los medicamentos actuales, y que amenaza con ser uno de los grandes problemas de salud en los próximos años. 

l equipo de investigación que dirige en la prestigiosa Universidad de Pensilvania el biotecnólogo formado en León destaca del nuevo descubrimiento que es una respuesta avanzada a «la necesidad apremiante de soluciones contra las bacterias resistentes a los antibióticos».

El equipo ha encontrado en las ranas «una fuente poco convencional para la obtención de tratamientos innovadores», con una investigación que publica la revista Trends in Biotechnology. La investigación evidencia cómo los péptidos sintéticos obtenidos a partir de compuestos naturales encontrados en la especie de rana Odorrana andersonii «muestran un potencial prometedor en la lucha contra infecciones bacterianas gram-negativas». Unas infecciones que son «siempre difíciles de tratar». El equipo de investigadores de De la Fuente explica que los anfibios, como las ranas, «utilizan potentes péptidos antimicrobianos como primera línea de defensa contra las infecciones». En esas moléculas naturales se han inspirado los investigadores para desarrollar versiones sintéticas adaptadas específicamente para combatir patógenos gram-negativos. «Al modificar características clave, como la capacidad de las moléculas para unirse a las membranas bacterianas y su carga eléctrica, hemos conseguido crear compuestos que atacan de manera agresiva a las bacterias nocivas. Pero con la particularidad de que no afectan a las células humanas sanas ni a la microbiota del intestino».

El resultado de la investigación desarrollada ha permitido al equipo de científicos crear péptidos sintéticos «con un enfoque específico en patógenos nocivos, lo que permite minimizar los efectos indeseados en los tratamientos».

Un método que, según la doctora Cesaro, miembro del laboratorio de De la Fuente, «no solo aumenta la eficacia sino que disminuye a la vez el riesgo de resistencia; y ofrece una alternativa más sofisticada a los antibióticos convencionales». Los péptidos sintéticos desarrollados por el equipo que lidera César de la Fuente se han mostrado efectivos en experimentos de laboratorio y modelos animales preclínicos, y han obtenido resultados similares a los de los antibióticos establecidos, como la polimixina B y la levofloxacina. 

«Los hallazgos iniciales sugieren que estos péptidos no parecen estimular la resistencia a los antibióticos, una ventaja que es especialmente alentadora, ya que los medicamentos convencionales pierden efectividad frente a unas bacterias que se adaptan rápidamente».

Por su parte la doctora Lucía Ageitos Castiñeiras insiste en que «en contraste con los antibióticos de amplio espectro convencionales, los péptidos ahora desarrollados se dirigen de manera específica a los patógenos Gram-negativos. Y a la vez mantienen instactas las bacterias Gram-positivias y los microorganismos beneficiosos para el intestino». Una característica, señala la investigadora, poco común y «muy valiosa, porque podría conducir al desarrollo de terapias antimicrobianans más precisas y avanzadas».

El equipo de De la Fuente describe el enfoque de la investigación como «una convergencia de bioingenería, biología sintética y modelado computacional. Una intersección que ha producido una nueva clase de candidatos antimicrobianos» que se dirigen directamente a combatir la creciente amenaza glogal de las infecciones resistentes a los medicamentos.

Un trabajo que supone «un paso importante hacia tratamientos más seguros y precisos, y que a la vez reduce el riesgo de que aparezcan nuevas superbacterias». El doctor De la Fuente insiste en que «nuestros péptidos sintéticos han demostrado un potencial notable en ensayos preclínicos y podrían, en el futuro, cubrir los vacíos que han dejado los antibióticos fallidos». La inspiración en la naturaleza le permite «aspirar a desarrollar terapias eficaces que eviten los problemas de la resistencia».

El científico que inició su carrera investigadora en la Universidad de León, donde tiene un laboratorio en su nombre que reconoce su excelencia a nivel internacional, insiste en que la resistencia a los antibióticos sigue en aumento, y «el desarrollo de terapias de próxima generacion se ha convertido en una prioridad global. EStos hallazgos subrayan el papel vital que la innovación en la investigación puede desempeñar en la protección de la salud pública».