San Rafael, Mendoza miércoles 01 de febrero de 2023

Diseñan píldoras vivas para acabar con las infecciones respiratorias resistentes

Tejido pulmonar de ratón donde está actuando la 'pildora viva'.Investigadores españoles desarrollan una bacteria modificada genéticamente que actúa como una bacteria mercenaria en el pulmón

En la lista de bacterias que la OMS considera más peligrosas para la salud humana, Pseudomonas aeruginosa ocupa un lugar privilegiado. Este microbio, que puede provocar infecciones respiratorias graves, ha conseguido hacerse resistente a un gran número de tratamientos y es especialista en colonizar dispositivos médicos implantados y crear en ellos biofilms, estructuras microbianas que, como si de un parapeto se trataran, impiden la acción de cualquier ataque. Supone una verdadera amenaza, por lo que es fundamental encontrar armas efectivas para hacerle frente.

Un equipo de investigadores españoles ha conseguido desarrollar una estrategia original y prometedora contra esta bacteria y su tipo de resistencia. Su abordaje no se basa en una nueva formulación farmacológica con capacidad antimicrobiana, sino que pasa por ‘reclutar’ a otras bacterias que, como mercenarias, ayuden a combatir el problema. En lugar de contribuir a la infección, estos microbios ‘reconvertidos’ luchan contra ella, la eliminan.

Mediante manipulación genética, este equipo liderado desde el Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG) ha creado una versión de la bacteria Mycoplasma pneumonia que, por las modificaciones realizadas, no tiene ninguna capacidad de causar enfermedad y, sin embargo, sí puede combatir a P. aeruginosa.

“El principal problema de las resistencias son las biopelículas o biofilms, que son estas capas de bacterias que crecen y evitan que los antibióticos puedan atravesarlas y actuar, Uno de los principales afectados son los pacientes que están en la UCI y han sido intubados. Nuestro trabajo ha demostrado que la bacteria modificada es capaz de actuar como una ‘píldora viva’ que disuelve las biopelículas y permite rescatar antibióticos que actualmente no están funcionando”, explica María Lluch, coautora principal del estudio.

Las bacterias ‘mercenarias’ combaten a P. aeruginosa por varios frentes. Por un lado, provocan agujeros en los biofilms para romper el escudo protector que utiliza el patógeno. Pero, además, también producen agentes que lisan esas bacterias patógenas. “Y se pueden combinar con antibióticos que no estaban funcionando en clínica y que pueden recuperar su acción”, lo que completa la estrategia de ataque, explica Lluch, que también es la directora científica de la ‘spin-off’ Pulmobiotics e investiga en la Universidad Internacional de Cataluña.

En un experimento en ratones, el tratamiento consiguió reducir de forma significativa infecciones pulmonares provocadas por P. aeruginosa tal y como publican los autores en la revista Nature Biotechnology .

En concreto, el tratamiento duplicó la tasa de supervivencia de los animales tratados con respecto a los que no recibieron la terapia. La administración, que se realiza por inhalación, no provocó toxicidad en los pulmones. Además, los investigadores comprobaron que la bacteria modificada fue eliminada por el sistema inmunitario en un plazo de cuatro días tras realizar su función.

Hace más de 20 años que el equipo, a raíz de la idea del investigador Luis Serrano, comenzó a trabajar con M. pneumoniae, una de las bacterias con un genoma más pequeño, lo que ofrece importantes ventajas, señala Lluch. Por un lado, el microorganismo es más fácil de manipular genéticamente que otros patógenos. Pero, además, el hecho de que carezca de pared celular facilita la administración de enzimas terapéuticas y contribuye a lisis de bacterias que sí la tienen. No hay posibilidad, por otro lado, de que esta bacteria transfiera los genes modificados a otros microbios, subraya la investigadora.

Además, es una bacteria adaptada de forma natural al tejido pulmonar, por lo que es una candidata ideal para tratar enfermedades respiratorias.

“Durante más de 20 años hemos estado caracterizado esta bacteria para entender todas sus particularidades. Con esa información hemos ido desarrollando herramientas que nos han permitido eliminar todos los genes que producen enfermedad y diseñar una estrategia para que sea capaz de estar en el pulmón durante unos días produciendo agentes terapéuticos de manera continua hasta que es eliminada completamente por el sistema inmunitario”, añade Lluch, que confía en el amplio abanico de posibilidades terapéuticas que puede abrir esta estrategia.

Uno de los próximos pasos de la investigación será realizar más pruebas para corroborar la utilidad de esta píldora viva en el tratamiento de la neumonía asociada al ventilador, un problema que afecta hasta a uno de cada cuatro pacientes intubados y provoca la muerte a uno de cada ocho afectados. Esta neumonía se produce por la proliferación de biofilm en la superfice de los tubos endotraqueales que se requieren para la ventilación mecánica.

Pero además, el equipo también quiere explorar las posibilidades del abordaje terapéutico frente a otros problemas.

“Los estudios realizados nos han permitido desarrollar una prueba de concepto de que esta bacteria puede usarse como píldora viva para producir de manera continua local en el pulmón diferentes agentes terapéuticos. Tenemos en nuestras manos la posibilidad de diseñar terapias contra enfermedades otras enfermedades complejas, como el cáncer de pulmón o el asma”, explica Lluch.

Según explica la investigadora, la bacteria puede modificarse para que produzca diferentes agentes terapéuticos. “En cáncer de pulmón hay pacientes que son resistentes a la inmunoterapia. Nosotros queremos explorar modos de rescatar a esos pacientes, estimulando su respuesta inmune“, explica.

El tratamiento se administraría a través de un nebulizador, de manera inhalada, lo que permite dirigir la terapia al pulmón de una forma mucho más precisa, señala Lluch.

Por otro lado, añade, las herramientas de modificación genética desarrolladas con M. pneumoniae también podrían ser extrapolables a otras bacterias, lo que permitiría ampliar el número y espectro de posibles microbios mercenarios, diseñados específicamente para ayudarnos a combatir las infecciones.

Son muchos los caminos por explorar, para lo que el equipo necesita financiación. “La inversión que se necesita para continuar investigando, pasar la fase regulatoria y completar la clínica es elevada”, señala Lluch. El equipo tiene previsto iniciar una ronda de inversión en los próximos meses.

Hasta el momento, la investigación cuenta con el apoyo de la Fundación “la Caixa” a través de la convocatoria CaixaResearch Health. El estudio ha sido liderado por el Centro de Regulación Genómica (CRG) y Pulmobiotics en colaboración con el Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), el Hospital Clínic de Barcelona y el Instituto de Agrobiotecnología (IdAB), un instituto de investigación del CSIC y el gobierno de Navarra.

Fuente:https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/salud/2023/01/19/63c93ef0fdddff6d4e8b4580.html

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