Muchas infecciones resistentes a los medicamentos complican la salud, entorpecen la mejoría de las enfermedades y pueden derivar en la muerte. Un equipo de investigadores de Harvard elaboró un antibiótico sintético que puede superar esta renuencia y salvar vidas.
La Organización Mundial de la Salud considera la resistencia a los antimicrobianos como una de las 10 principales amenazas sanitarias globales, causante de hasta 1,27 millones de muertes anuales. El Grupo del Banco Mundial coloca algunas de estas resistencias microbianas como la primera causa global de muerte para 2050, de no actuar para frenarlo.
Las infecciones bacterianas más frecuentes y que están encontrando resistencia con los actuales antibióticos son las relacionadas con las vías urinarias y las gastroenteritis. Seguidas de las neumonías, que son las más letales, y las de ‘foco desconocido’, que son menos numerosas pero de cuidado.
El equipo dirigido por Andrew Myers, profesor de Química y Biología Química Amory Houghton, informó en la revista Science que el compuesto sintético, la cresomicina, mata muchas cepas de bacterias resistentes a los medicamentos. Incluidas las Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa que se encuentran involucradas en diversos procesos infecciosos en pacientes con diabetes mellitus. Además, son capaces de desarrollar resistencia a diversas familias de antibióticos.
«Todavía no sabemos si la cresomicina y medicamentos similares son seguros y eficaces en humanos. Pero nuestros resultados muestran una actividad inhibidora significativamente mejorada contra una larga lista de cepas bacterianas patógenas que matan a más de un millón de personas cada año, en comparación con los antibióticos clínicamente aprobados”, argumentó Myers.
Un antibiótico sintético para combatir a las superbacterias
La nueva molécula demuestra una capacidad mejorada para unirse a los ribosomas bacterianos, que son máquinas biomoleculares que controlan la síntesis de proteínas. La alteración de la función ribosómica es una característica distintiva de muchos antibióticos existentes. Pero algunas bacterias han desarrollado mecanismos de protección que impiden que los medicamentos tradicionales funcionen.
La cresomicina, el antibiótico sintético, es uno de varios compuestos prometedores que el equipo de Myers ha desarrollado, con el objetivo de ayudar a ganar la guerra contra las superbacterias, recoge The Harvard Gazette. Su trabajo para promover estos compuestos a través de estudios de perfiles preclínicos cuenta con el respaldo de una subvención de 1,2 millones de dólares del Acelerador Biofarmacéutico de Lucha contra las Bacterias Resistentes a los Antibióticos (CARB-X). Una asociación global sin fines de lucro con sede en la Universidad de Boston, que apoya la investigación y el desarrollo de antibacterianos en etapas iniciales.
La nueva molécula del equipo de Harvard se inspira en las estructuras químicas de las lincosamidas, una clase de antibióticos que incluye la clindamicina comúnmente recetada. Como muchos antibióticos, la clindamicina se elabora mediante semisíntesis, en la que productos complejos aislados de la naturaleza se modifican directamente para aplicaciones farmacológicas. Sin embargo, el nuevo antibiótico es totalmente sintético y presenta modificaciones químicas a las que no se puede acceder por los medios existentes.
«El ribosoma bacteriano es el objetivo preferido de la naturaleza para los agentes antibacterianos, y estos agentes son la fuente de inspiración para nuestro programa», comentó el coautor Ben Tresco, estudiante de la Escuela de Graduados en Artes y Ciencias Kenneth C. Griffin. «Al aprovechar el poder de la síntesis orgánica, casi sólo estamos limitados por nuestra imaginación a la hora de diseñar nuevos antibióticos».
Prueba vital abre la puerta a nuevos fármacos
Las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos dirigidos a los ribosomas mediante la expresión de genes que producen enzimas llamadas metiltransferasas de ARN ribosomal. Estas enzimas bloquean los componentes del fármaco que están diseñados para alterar el ribosoma.
Para solucionar este problema, Myers y su equipo diseñaron su compuesto con una forma rígida que le da un agarre más fuerte al ribosoma. Los investigadores llaman a su fármaco «preorganizado» para la unión ribosomal porque no necesita gastar tanta energía para ajustarse a su objetivo como lo hacen los fármacos existentes.
Los investigadores llegaron a la cresomicina (antibiótico sintético) utilizando lo que llaman síntesis basada en componentes. Un método que implica construir grandes componentes moleculares de igual complejidad y unirlos en etapas tardías, como secciones previas a la construcción de un complicado juego de Lego antes de ensamblarlo. Este sistema les permite fabricar y probar no sólo una, sino cientos de moléculas objetivo, lo que acelera enormemente el proceso de descubrimiento de fármacos.
Lo que está en juego es claro. «Los antibióticos forman la base sobre la que se construye la medicina moderna», dijo el coautor y estudiante graduado Kelvin Wu. «Sin antibióticos, no se pueden realizar muchos procedimientos médicos de vanguardia, como cirugías, tratamientos contra el cáncer y trasplantes de órganos».
La investigación de síntesis basada en componentes recibió el apoyo inicial del Acelerador Biomédico Blavatnik de Harvard. Parte de la Oficina de Desarrollo Tecnológico que otorgó fondos al laboratorio de Myers en 2013 para permitir pruebas de compuestos farmacológicos.
La Oficina protegió las innovaciones del Grupo de Investigación Myers y, junto con el Acelerador Biomédico Blavatnik, apoyará al equipo de investigación mientras dure el acuerdo CARB-X. La financiación CARB-X recientemente otorgada permite a los investigadores continuar perfilando y optimizando las pistas de fármacos.
Infecciones resistidas, el costo en vidas y en dinero
Un informe del Grupo Banco Mundial señala que las infecciones resistentes a los medicamentos podrían causar daños económicos similares a los de la crisis financiera de 2008. La investigación muestra que un escenario de alta resistencia a los antimicrobianos (RA) (en el que los antibióticos y otros fármacos antimicrobianos ya no permitan tratar infecciones) podría causar a los países de ingreso bajo un golpe a sus economías. Una pérdida de más del 5 % el producto interno bruto (PIB) y empujar a 28 millones de personas, la mayoría de países en desarrollo, a la pobreza para 2050.
Y, a diferencia de lo que sucedió en la crisis de 2008, no habría perspectivas de una recuperación cíclica en el mediano plazo, dado que el costoso impacto de la RA persistiría.
“La escala y la naturaleza de esta amenaza económica podrían echar por tierra logros en materia de desarrollo que costaron mucho esfuerzo. Y alejarnos de nuestros objetivos de poner fin a la extrema pobreza e impulsar la prosperidad compartida”, señaló Jim Yong Kim, presidente del Grupo Banco Mundial. “El costo de la inacción es demasiado alto, sobre todo para los países más pobres. Debemos cambiar urgentemente de rumbo para evitar esta posible crisis”.
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