El veneno de avispa se transforma en un antibiótico para combatir bacterias multirresistentes

El biotecnólogo español César de la Fuente lidera una investigación para transformar el veneno de avispa en nuevos antibióticos sintéticos que combatan bacterias multirresistentes. El método ya fue patentado y muestra eficiencia y seguridad en ratones. De la Fuente y su equipo reprogramaron las moléculas del veneno para que no fuera tóxico en los seres humanos y abren así nuevos caminos para curar cientos de enfermedades infecciosas.

Los resultados de...

El biotecnólogo español César de la Fuente lidera una investigación para transformar el veneno de avispa en nuevos antibióticos sintéticos que combatan bacterias multirresistentes. El método ya fue patentado y muestra eficiencia y seguridad en ratones. De la Fuente y su equipo reprogramaron las moléculas del veneno para que no fuera tóxico en los seres humanos y abren así nuevos caminos para curar cientos de enfermedades infecciosas.

Los resultados del trabajo, publicado el lunes en la revista PNAS, revelan que la actividad anti infectiva del veneno es similar a la de los mejores antibióticos que se usan hoy en día en los hospitales: gentamicina e imipenem. “Para dar una idea”, dice De la Fuente, profesor de la Universidad de Pensilvania, “con nuestro antibiótico conseguimos que el 80% de los ratones sobreviviera a una infección letal. Sin tratamiento, todos los animales hubieran muerto al cabo de una semana”.

El nuevo trabajo es relevante porque, de funcionar en humanos, salvaría millones de vidas. José Miguel Cisneros, jefe de servicio de enfermedades infecciosas en el hospital Virgen del Rocío de Sevilla, afirma que el estudio es muy bienvenido porque es una aproximación “diferente y novedosa” para resolver uno de los problemas más graves en salud pública del planeta. “Cada año mueren más de 35.000 personas en España por enfermedades infecciosas relacionadas con bacterias multirresistentes”, afirma Cisneros.

En el mundo, la cifra de fallecidos anuales por la ausencia de antibióticos efectivos y seguros para combatir bacterias multirresistentes alcanza las 700.000 personas. Las proyecciones para el futuro son mucho más graves. La Organización Mundial de la Salud alerta de que, si no se producen nuevos medicamentos, en 2050 van a morir 10 millones de personas al año en el mundo como consecuencia de infecciones intratables. Se estima que será la primera causa de muerte por enfermedad.

De la Fuente afirma que por eso es urgente crear nuevos antibióticos que no tengan resistencias bacterianas. “Lo que está pasando en la actualidad es que las bacterias han desarrollado mecanismos para sobrevivir e inactivar a los antibióticos que tenemos en los hospitales y en las farmacias”, dice el investigador. Y añade: “Hemos usado los antibióticos de manera masiva y ahora las bacterias están generando resistencias. Los antibióticos que tenemos hoy en día ya no funcionan muy bien”.

La Organización Mundial de la Salud alerta de que, si no se producen nuevos medicamentos, en 2050 van a morir 10 millones de personas al año en el mundo como consecuencia de infecciones intratables

El científico, que realizó un doctorado en Microbiología e Inmunología en la Universidad British Columbia de Canadá con una beca de La Caixa, explica que las bacterias evolucionan muy rápido, se dividen cada 20 minutos y esto las lleva a adaptarse a nuevas situaciones, por ejemplo, a sobrevivir a la exposición de los antibióticos.

De la Fuente cuenta que el veneno de esta avispa, conocida en el mundo científico como Vespula lewisii, se conocía desde hace varios años, pero no se había podido usar porque su compuesto era muy tóxico. “En nuestro grupo de bioingenieros lo tomamos como un reto: ¿es posible reprogramar esta molécula en el laboratorio para poderla usar como medicina? Esa fue la pregunta que motivó el estudio”, reconoce De la Fuente.

En el proceso de reprogramación molecular, los investigadores hicieron un estudio computacional para identificar la secuencia patrón de la doble actividad antimicrobiana e inmunomoduladora del veneno. Antimicrobiana porque es capaz de matar o detener el crecimiento de las bacterias directamente; inmunomoduladora porque estimula el sistema inmunitario e, indirectamente, ayuda al cuerpo a combatir la enfermedad. Para el doctor Cisneros lo más atractivo de la investigación es ese doble efecto del veneno. “Sería fantástico si estos estudios se pudieran confirmar con otros grupos científicos, que es lo que pasa cuando se hace un experimento por primera vez”, explica Cisneros.

De la Fuente cuenta que después de hacer el modelo en el computador, sintetizaron las moléculas en un robot para poder reprogramarlas. “Las moléculas son proteínas pequeñas llamadas péptidos, compuestas de cadenas de aminoácidos. Lo interesante es que los aminoácidos se pueden eliminar, editar, cambiar de posición o, incluso, se puede añadir otros a la cadena. La analogía que suelo usar es que jugamos al Lego con las moléculas y a través de este juego podemos modificar su función biológica”, dice el científico.

Otra de las características novedosas del veneno reprogramado es que tiene propiedades antiinflamatorias. “Son interesantes porque en cualquier infección se da una respuesta inflamatoria y en muchos casos esto genera una situación de gravedad que en ocasiones lleva a la muerte”, insiste De la Fuente. “Descubrimos que el veneno de avispa también puede disminuir estas respuestas inflamatorias agudas”.

Cisneros asegura que la parte del estudio que metodológicamente está menos clara es el uso de dos bacterias (Escherichia coli y Staphylococcus aureus) que aún no han generado una resistencia total a los antibióticos actuales. “Creo que hubiera sido más interesante la comparación con bacterias frente a las que no tenemos en este momento antibióticos eficaces o con problemas de toxicidad, para comprobar si el veneno tiene la misma actividad antimicrobiana”.

El siguiente paso, según De la Fuente, es seguir haciendo experimentos como el que propone Cisneros y avanzar hacia la fase preclínica de ensayos con seres humanos. “Hemos patentado esta invención. Ahora queremos trabajar para probarlo en pacientes. Sabemos que es un proceso lento, a medio plazo, pero no lo perdemos de vista. Nuestro objetivo final es salvar millones de vidas”.

Cisneros y De la Fuente coinciden en que es la primera vez que se usa veneno de animales para producir antibióticos y en que esa búsqueda, “curiosa y un poco anti intuitiva”, será determinante para el desarrollo de nuevos medicamentos. “Encontrar actividad antimicrobiana en el veneno de una avispa, manipularlo para quitarle los compuestos tóxicos letales para el ser humano y convertirlo en una medicina es un proceso hasta poético”, concluye Cisneros.

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