Científicos hallan un compuesto que combate bacterias resistentes en menos de una hora

Lo hicieron en experimentos realizados en un centro de investigación que cuenta con el apoyo de la FAPESP empleando un péptido sintético inspirado en moléculas secretadas por la bacteria probiótica Lactobacillus plantarum

Por Ricardo Muniz  |  Agência FAPESP – La eficacia de los antibióticos constituye un problema que alarma a la comunidad médica y científica, y no es inusual encontrar bacterias resistentes a tres tipos distintos de estos medicamentos (las llamadas resistentes a multidrogas o MDR), o incluso a todos los tratamientos disponibles en la actualidad (resistentes a pandrogas o PDR). Las mismas están asociadas al surgimiento de infecciones peligrosas y figuran en la lista de la Organización Mundial de la Salud (OMS) como patógenos prioritarios para la búsqueda de nuevos fármacos, con suma urgencia.

Un estudio publicado en una edición especial de la revista Antibiotics destaca la existencia de un compuesto con actividad antibacteriana que arrojó resultados prometedores en pruebas in vitro durante su primera hora de acción. La investigación al respecto estuvo dirigida por Ilana Camargo y se llevó  cabo durante el doctorado de Gabriela Righetto en el Laboratorio de Epidemiología y Microbiología Molecular (LEMiMo) del Instituto de Física de São Carlos, de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP), en Brasil.

“Se trata de un nuevo péptido denominado Pln149-PEP20, que posee un andamiaje molecular diseñado para mejorar la actividad antimicrobiana y de baja toxicidad. Estos resultados pueden considerarse prometedores, en la medida en que se emplearon en las pruebas bacterias patogénicas asociadas con infecciones multirresistentes en todo el mundo”, explica Adriano Andricopulo, uno de los científicos que firman la publicación.

Pese a ser extremadamente necesaria, la búsqueda de nuevos fármacos antibacterianos ha venido siendo objeto de una escasa atención en la industria farmacéutica, fundamentalmente debido a las dificultades para llevar adelante la investigación a causa de su extenso tiempo y el alto costo para obtener compuestos activos con salida al mercado factible. El Centro de Investigación e Innovación en Biodiversidad y Fármacos (CIBFar) tiene entre sus objetivos hallar moléculas que puedan poseer actividad contra esas bacterias resistentes a multidrogas.

Camargo y Andricopulo son investigadores del CIBFar, un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP, al igual que otros dos investigadores que suscriben el trabajo y que se abocan al estudio de compuestos bactericidas prometedores: Leila Beltramini y José Luiz Lopes. Desde hace más de una década, el grupo conformado mediante la colaboración entre Beltramini y Lopes viene analizando la Plantaricina 149 y sus análogos. Las plantaricinas son sustancias producidas por la bacteria Lactobacillus plantarum –una especie con vasta existencia en la naturaleza– que combaten a otras bacterias. Suele empleárselas en la fermentación de vegetales y en productos derivados de carnes, leche y embutidos.

En el caso de la Plantaricina 149, el primer informe de su acción bactericida es del año 1994, estuvo a cargo de investigadores japoneses y desde entonces existe un interés en obtener derivados sintéticos más eficientes. En 2007, en uno de los primeros trabajos del equipo del CIBFar, quedó demostrado que este péptido es capaz de inhibir la acción de bacterias patogénicas como Listeria sp. y Staphylococcus sp. A partir de entonces, los investigadores empezaron a estudiar análogos sintéticos (moléculas con pequeñas diferencias estructurales) con actividad bactericida mejor que la del original, es decir, que le cause un mayor daño a la membrana de los microorganismos que deben combatir.

Con el apoyo de una beca de la FAPESP, Righetto sintetizó 20 análogos derivados de la Plantaricina 149 hasta hallar la nueva sustancia, la que mostró los mejores resultados hasta ahora y que es un 50 % menor que el péptido original. “Los principales avances de esta investigación consisten tanto en el desarrollo de la molécula menor, más activa y menos tóxica como en la caracterización de su acción y su propensión en el desarrollo de resistencia. La molécula se mostró sumamente prometedora in vitro, con actividad contra bacterias de linajes resistentes a multidrogas y extensivamente resistentes”, remarca Camargo, directora del trabajo.

El LEMiMo, en donde se llevaron a cabo los estudios, es un laboratorio con experiencia en la caracterización de aislados bacterianos implicados en brotes hospitalarios, por eso cuenta con una colección de bacterias seleccionadas para la concreción de estas pruebas en busca de nuevos compuestos activos. Estos microorganismos poseen los perfiles de resistencia más preocupantes de la actualidad, se los aisló durante brotes hospitalarios y se los conoce con el acrónimo de “ESKAPE” en el seno de la comunidad científica.

Ahora podrán realizarse nuevos estudios tanto para investigar más a fondo el mecanismo de acción de esta molécula como para buscar fórmulas y acercarse a una posible aplicación. “En términos de mecanismo de acción, también es posible utilizar la morfología celular bacteriana para identificar vías celulares afectadas por el péptido. En cuanto a la optimización, es posible tanto funcionalizar la molécula, uniéndola con macroestructuras, como modificar nuevamente la secuencia de aminoácidos”, dice Righetto. Existe también la necesidad de llevar adelante investigaciones sobre su citotoxicidad y la determinación de su índice de selectividad, que indica si una molécula afecta o no a las células sanas.

“Vivimos tiempos de grandes amenazas a la salud pública mundial debido a la escasez de antimicrobianos destinados a tratar infecciones provocadas por bacterias extremadamente resistentes. Los péptidos antimicrobianos son objeto de un gran interés para el desarrollo de nuevos posibles fármacos. Esta nueva molécula posee potencial para su aplicación en una innovadora terapia antimicrobiana, pero aún han de investigarse nuevas modificaciones y optimizaciones moleculares”, subraya Andricopulo.

En la publicación del artículo también tomó parte el Infectious Disease Institute de la Harvard Medical School, con sede en Boston (Estados Unidos), a través de los investigadores Paulo José Martins Bispo y Camille André.

Puede leerse el artículo intitulado Antimicrobial Activity of an Fmoc-Plantaricin 149 Derivative Peptide against Multidrug-Resistant Bacteria en el siguiente enlace: www.mdpi.com/2079-6382/12/2/391.