MADRID, 6 Oct. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) y Pulmobiotics han creado la primera 'medicina viva' para tratar las bacterias resistentes a los antibióticos que crecen en la superficie de los implantes médicos. Los investigadores crearon el tratamiento eliminando la capacidad de una bacteria común para causar enfermedades y reutilizándola para atacar microbios dañinos.
El tratamiento experimental se probó en catéteres infectados in vitro, 'ex viv'o e in vivo, y se trató con éxito las infecciones en los tres métodos de prueba. Según los autores, inyectar la terapia debajo de la piel de los ratones trató infecciones en el 82% de los animales tratados.
Los hallazgos son un primer paso importante para el desarrollo de nuevos tratamientos para las infecciones que afectan a los implantes médicos, como catéteres, marcapasos y prótesis articulares. Estos son altamente resistentes a los antibióticos y representan el 80% de todas las infecciones adquiridas en el ámbito hospitalario.
El estudio se publica este miércoles en la revista 'Molecular Systems Biology'. Este trabajo ha sido apoyado por la Fundación "la Caixa" a través de la convocatoria CaixaResearch Health, el Consejo Europeo de Investigación (ERC), el proyecto MycoSynVac del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la UE, la Generalitat de Catalunya y el Instituto de Salud Carlos III.
El nuevo tratamiento se dirige específicamente a las biopelículas, colonias de células bacterianas que se pegan juntas en una superficie. Las superficies de los implantes médicos son condiciones de crecimiento ideales para las biopelículas, donde forman estructuras impenetrables que evitan que los antibióticos o el sistema inmunológico humano destruyan las bacterias incrustadas en su interior. Las bacterias asociadas a la biopelícula pueden ser mil veces más resistentes a los antibióticos que las bacterias que flotan libremente.
'Staphylococcus aureus' es una de las especies más comunes de bacterias asociadas a biopelículas. Las infecciones por S. aureus no responden a los antibióticos convencionales, lo que requiere que los pacientes extraigan quirúrgicamente cualquier implante médico infectado. Las terapias alternativas incluyen el uso de anticuerpos o enzimas, pero se trata de tratamientos de amplio espectro que son altamente tóxicos para los tejidos y células normales y provocan efectos secundarios no deseados.
Los autores del estudio plantearon la hipótesis de que la introducción de organismos vivos que producen directamente enzimas en la vecindad local de las biopelículas es una forma más segura y económica de tratar las infecciones. Las bacterias son un vector ideal, ya que tienen pequeños genomas que pueden modificarse mediante una simple manipulación genética.
Los investigadores eligieron diseñar Mycoplasma pneumoniae, una especie común de bacteria que carece de pared celular, lo que facilita la liberación de moléculas terapéuticas que combaten las infecciones y, al mismo tiempo, la ayuda a evadir la detección del sistema inmunológico humano. Otras ventajas de usar M. pneumoniae como vector incluyen su bajo riesgo de mutaciones nuevas y su incapacidad para transferir cualquiera de sus genes modificados a otros microbios que viven cerca.
M. pneumoniae se modificó primero para que no causara enfermedad. Otros ajustes hicieron que produjera dos enzimas diferentes que disuelven las biopelículas y atacan las paredes celulares de las bacterias incrustadas en su interior. Los investigadores también modificaron la bacteria para que segregara enzimas antimicrobianas de manera más eficiente. En primer lugar, los investigadores pretenden utilizar las bacterias modificadas para tratar las biopelículas que se forman alrededor de los tubos respiratorios, ya que M. pneumoniae se adapta naturalmente al pulmón.
"Nuestra tecnología, basada en biología sintética y bioterapéutica viva, ha sido diseñada para cumplir con todos los estándares de seguridad y eficacia para su aplicación en el pulmón, siendo las enfermedades respiratorias uno de los primeros objetivos. Nuestro próximo desafío es abordar la producción y fabricación a gran escala, y esperamos comenzar los ensayos clínicos en 2023 ", dice María Lluch, coautora correspondiente del estudio y directora científica de Pulmobiotics.
