Este compuesto selectivo ofrece una nueva esperanza en la lucha contra patógenos resistentes como la Klebsiella pneumoniae, conocida por su resistencia a múltiples tratamientos
by Cecilia Pachano
02/06/2024
El hallazgo puede revolucionar los tratamientos contra los patógenos más resistentes y letales /Pexels
Desde hace más de cuarenta años no se desarrolla ningún antimicrobiano nuevo. No es que los laboratorios y la industria farmacéutica hayan abandonado esta línea de investigación. Simplemente, es uno de los procesos más lentos, complejos y costosos, y con nulos resultados. No obstante, hay buenas y esperanzadoras noticias de importantes avances. Se asoma un nuevo antibiótico inteligente, mata las bacterias mortales y protege el microbioma.
Como una innovadora línea de investigación usa la inteligencia artificial para explorar el genoma humano. Han sido capaces de encontrar 2.603 péptidos antimicrobianos encriptados en proteínas no relacionadas con el sistema inmune y con capacidad para destruir bacterias patógenas por distintos mecanismos. También están los avances con un antibiótico sintético de la Universidad de Harvard.
A los cuales se suma el anuncio de un avance revolucionario. Científicos han desarrollado un antibiótico inteligente denominado lolamicina. Capaz de eliminar bacterias Gram negativas mortales sin perturbar el equilibrio del microbioma intestinal. Los patógenos clasificados como bacterias Gram negativas suelen ser resistentes, virulentos y desarrollan rápidamente resistencia a los antibióticos. Sólo unos pocos fármacos pueden acabar con ellas. Lamentablemente, además destruyen las bacterias intestinales beneficiosas.
Este compuesto selectivo ofrece una nueva esperanza en la lucha contra patógenos resistentes como la Klebsiella pneumoniae, conocida por su resistencia a múltiples tratamientos. La lolamicina se distingue por su habilidad para atacar exclusivamente a los microbios dañinos. Preservando aquellos que coexisten pacíficamente en nuestro cuerpo. Aunque los estudios se han limitado a modelos animales, los resultados preliminares sugieren un potencial significativo para su uso en humanos. Lo que podría representar un cambio de paradigma en el tratamiento de infecciones resistentes.
La eficaz lolamicina
Publicado en la revista Nature, el estudio destaca la eficacia de la lolamicina contra más de 130 cepas de bacterias multirresistentes. En experimentos con ratones, todos los tratados con este compuesto sobrevivieron a infecciones letales, mientras que el 87% de los ratones que no recibieron el tratamiento murieron. Además, la lolamicina no alteró el microbioma intestinal. Evitando infecciones secundarias por Clostridioides difficile, un logro no observado con antibióticos comunes como la amoxicilina.
El descubrimiento de la lolamicina se basa en la inhibición del sistema Lol, un conjunto de proteínas exclusivas de las bacterias Gram negativas. Este enfoque innovador permite una acción antimicrobiana selectiva y diferenciadora. “Mata selectivamente las bacterias patógenas frente a las no patógenas basándose en las diferencias de las proteínas Lol entre estas bacterias”, afirma Paul Hergenrother, coautor del estudio y químico de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
La lolamicina podría ser la clave para una nueva generación de tratamientos más seguros y efectivos, marcando el inicio de una era donde los antibióticos trabajan en armonía con nuestro cuerpo. Representa un paso adelante en la batalla contra las bacterias farmacorresistentes. Un problema de salud pública que ha cobrado innumerables vidas y representa una amenaza creciente. Sin embargo, hay una advertencia: la utilidad del compuesto depende de si las bacterias desarrollan resistencia a largo plazo.
El equipo de investigación
En la fila de atrás, de izquierda a derecha, Rebecca Ultrich; Paul Hergenrother; Chris Fields, Po-Chao Wen y Matt Sinclair. Adelante, de izquierda a derecha, Hyang Yeon Lee, Jessica Holmes y Emad Tajkhorshid / Michelle Hassel
Proceso largo
A pesar del entusiasmo, biológos como Zemer Gitai (Universidad de Basilea) y Sebastian Hiller (Universidad de Princenton) advierten sobre el largo camino que resta para la aprobación clínica de nuevos antibióticos. La transición de la eficacia en modelos animales a la aplicación en humanos es compleja y prolongada. Con desafíos regulatorios y financieros significativos.
Hiller explica que el tiempo que transcurre desde el descubrimiento de un antibiótico hasta su aprobación para uso clínico puede ser de varias décadas. “Y no se gana mucho dinero con un antibiótico novedoso. En los últimos diez años se han descubierto entre diez y veinte nuevos antibióticos Gram negativos», añade, pero ninguno ha obtenido la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA).
Desarrollar nuevos antimicrobianos es un proceso complejo y costoso, con un tiempo de desarrollo que puede oscilar entre 8 y 18 años. Y un costo que supera los 100-500 millones de euros. Según la OMS, actualmente hay 77 antibióticos en fase clínica, con un 58% siendo moléculas tradicionales y un 42% clasificados como no tradicionales. Incluyen anticuerpos, bacteriófagos, enzimas de fagos, moduladores del microbioma y fármacos inmunomoduladores.
La Organización Mundial de la Salud ha advertido que nos estamos quedando sin antibióticos efectivos contra las infecciones resistentes. Con pocas opciones terapéuticas innovadoras en desarrollo, la resistencia a los antibióticos amenaza con revertir los avances médicos, llevándonos de vuelta a una era donde las infecciones comunes podrían ser mortales. El organismo de la ONU ha identificado la resistencia a los antimicrobianos como una de las 10 principales amenazas para la salud pública global.
Crisis global
La resistencia a los antibióticos se ha convertido en una crisis mundial, con el aumento alarmante en la mortalidad debido a infecciones bacterianas. Patógenos que resisten múltiples medicamentos, como Acinetobacter, Pseudomonas y enterobacterias como Klebsiella y E. coli, presentan desafíos significativos. A menudo resultan fatales. La tuberculosis multirresistente es responsable de aproximadamente 250.000 muertes anuales, y las opciones para tratar la tuberculosis extremadamente resistente son escasas.
Las infecciones causadas por organismos que producen carbapenemasas son particularmente mortales. Con opciones de tratamiento limitadas y alta toxicidad en los pocos medicamentos efectivos disponibles. A nivel mundial, enfermedades comunes como la neumonía, la gonorrea y las infecciones transmitidas por alimentos se están volviendo más difíciles de tratar a medida que los antibióticos pierden eficacia.
Cifras espeluznantes
Las cifras son asombrosas. En Estados Unidos cada hora mueren 4 pacientes por infecciones resistentes a los antibióticos. Un estudio publicado en 2022 en The Lancet reveló que en 2019 hubo 4.9 millones de muertes asociadas con resistencias bacterianas a nivel mundial, incluyendo 1.27 millones de muertes directamente atribuibles a esta causa. Se estima que, en la Unión Europea, esta resistencia es responsable de aproximadamente 35.000 muertes anuales. Un impacto comparable al de la gripe, el SIDA y la tuberculosis combinados. En España, el Plan Nacional frente a la Resistencia a los Antibióticos estima aproximadamente 4.000 muertes anuales. Supera las muertes por accidentes de tráfico.
El Grupo de Coordinación Interorganismos sobre Resistencia a los Antimicrobianos de las Naciones Unidas advierte que, sin medidas adecuadas, las enfermedades farmacorresistentes podrían causar 10 millones de defunciones anuales para 2050, lo que equivale a una muerte cada tres segundos. Esta cifra podría haber aumentado debido al uso excesivo de antibióticos durante la pandemia de COVID-19.
El impacto económico es también considerable. Se estima que el tratamiento de infecciones bacterianas resistentes cuesta 412 mil millones de dólares al año. Las pérdidas de productividad debidas a la resistencia a los antimicrobianos podrían representar 443 mil millones de dólares al año. En los Estados Unidos las infecciones por bacterias resistentes generan un costo de 20.000 millones de dólares al año al sistema sanitario. En la Unión Europea genera costos sanitarios y pérdidas de productividad que ascienden a 1.500 millones de euros cada año. La ONU alerta que los daños económicos podrían alcanzar niveles catastróficos, empujando a millones a la pobreza extrema.
Una de las tres amenazas
La resistencia a los antimicrobianos afecta no solo a los seres humanos sino también a los animales, las plantas y el medio ambiente. Los expertos están de acuerdo en que la resistencia a los antimicrobianos es una de las tres principales amenazas para la salud que enfrenta la Unión Europea. Un dato alarmante es que la mitad de las infecciones son adquiridas en los hospitales.
En las unidades de cuidados intensivos, muchas de estas infecciones son causadas por bacterias multirresistentes. La Dra. María Cruz Soriano, jefa de la Unidad de Medicina Interna del hospital Ramón y Cajal en Madrid, señala que “más del 50% de los pacientes ingresados en una UCI tienen una infección activa. De ese porcentaje, la mitad son infecciones hospitalarias, lo cual es extremadamente grave”.
Ante esta situación crítica, la Comisión Europea ha propuesto medidas para reducir el consumo de antimicrobianos en un 20% y fomentar el desarrollo de nuevos antibióticos. Ofrecen un año adicional de protección de datos reglamentarios a los innovadores. Stella Kyriakides, comisaria Europea de Salud y Seguridad Alimentaria, enfatiza la necesidad de incentivar el desarrollo de nuevos antimicrobianos mediante bonos de exclusividad transferibles, ya que desde la década de 1980 no se ha desarrollado ningún nuevo antimicrobiano.
La Federación Europea de Industria Farmacéutica y Asociaciones ha mostrado su disposición a contribuir activamente. Proponen un fondo de 1.000 millones de dólares hasta 2030 para descubrir entre 2 y 4 nuevos antibióticos. Nathalie Moll, directora general de la federación, aclara que este fondo serviría como un puente para ayudar a las pequeñas biotecnológicas. Pero subraya que no puede reemplazar un sistema adecuado de incentivos.
Los resultados preliminares obtenidos en las pruebas con animales han sorprendido a los investigadores /Pexels
El fármaco demostró ser efectivo contra bacterias Gram-negativa como la Klebsiella pneumoniae
Un débil rayo de esperanza
La Unión Europea está tomando pasos decisivos para abordar esta crisis, buscando equilibrar el uso prudente de los antimicrobianos con el apoyo a la industria farmacéutica para garantizar la disponibilidad de nuevos y efectivos tratamientos en el futuro. Iguales avances se han logrado en los Estados Unidos con los programas instrumentados por los CDC.
Pero el problema se agrava en los países pobres con precarios sistemas sanitarios. Los pacientes más pobres tiene menos probabilidades de poder permitirse las pruebas de laboratorio que les proporcionarían un tratamiento antibiótico más específico y eficaz. Incluso cuando logran hacerlo, es posible que no puedan permitirse completar el tratamiento, o que compren un producto más barato o una dosis inferior a la recomendada.
La resistencia a los antimicrobianos no solo representa un desafío sanitario, sino también un desafío económico y de innovación. Los avances representan un rayo de esperanza en la lucha contra la resistencia a los antibióticos. Pero es imperativo actuar con urgencia para agilizar el desarrollo nuevos medicamentos, más eficaces y a menor costo, y utilizar los existentes de manera responsable.
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