La comunidad científica es consciente de que el incremento de la resistencia a los antibióticos representa una amenaza para el sistema global de salud, por lo que lleva a cabo innumerables investigaciones para conseguir urgentemente innovadores fármacos que actúen en nuevos objetivos del metabolismo de las bacterias.

Utilizando la estructura de tanatina junto con la química médica fenotípica y datos estructurales, investigadores suizos de la Universidad de Zurich y de la compañía de biotecnología Spexis AG desarrollaron péptidos antimicrobianos con propiedades similares a las de los medicamentos.

El péptido natural tanatina mata las bacterias Gram-negativas al atacar las proteínas de la maquinaria de transporte de lipopolisacáridos (Lpt). Los resultados del estudio experimental fueron publicados en Science Advances, describiendo los pormenores de estos medicamentos, logrados al modificar la estructura química de péptidos naturales.

Estas moléculas -señalan- exhiben una potente actividad contra Enterobacteriaceae, tanto in vitro como in vivo, mientras provocan bajas frecuencias de resistencia.

En el estudio han demostrado que “los péptidos se unen a LptA de Escherichia coli y Klebisella pneumoniae de tipo salvaje y resistentes a la tanatinacepas con afinidades nanomolares bajas”.

Se estima que, en 2019, cinco millones de muertes se asociaron con la resistencia a los antimicrobianos (RAM) en todo el mundo. Los patógenos de prioridad uno de la Organización Mundial de la Salud (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii y Pseudomonas aeruginosa) representan la mayoría de las infecciones resistentes a los antibióticos.

El punto de partida en el estudio de este equipo interdisciplinar fue el péptido natural tanatina, que los insectos usan para defenderse de las infecciones. Interrumpe un importante puente de transporte de lipopolisacáridos entre la membrana externa e interna de las bacterias Gram-negativas, como se reveló hace unos años en un estudio realizado por el profesor John Robinson, también de la Universidad de Zurich.

Como resultado, estos metabolitos se acumulan dentro de las células y las bacterias mueren. Sin embargo, tanatina no es adecuada para su uso como fármaco antibiótico, entre otras cosas debido a su baja eficacia y porque las bacterias rápidamente se vuelven resistentes a ella.

Conociendo estos extremos, los investigadores modificaron la estructura química de la tanatina para mejorar las características del péptido. “Para hacer esto, los análisis estructurales fueron esenciales”, destaca el profesor Zerbe.

Su equipo ensambló sintéticamente los diversos componentes del puente de transporte bacteriano y luego utilizó resonancia magnética nuclear (RMN) para visualizar dónde y cómo se une la tanatina al puente de transporte y lo interrumpe. Con esta información, los investigadores de Spexis AG planificaron las modificaciones químicas necesarias para potenciar los efectos antibacterianos del péptido. Se realizaron más mutaciones para aumentar la estabilidad de la molécula, entre otras cosas. Posteriormente, los péptidos sintéticos se probaron en animales de laboratorio con infecciones bacterianas y arrojaron resultados sobresalientes.

“Los nuevos antibióticos demostraron ser muy efectivos, especialmente para tratar infecciones pulmonares. También son altamente efectivos contra las enterobacterias resistentes a los carbapenémicos, donde fallan la mayoría de los otros antibióticos. Además, no son tóxicos ni dañinos para los riñones y también demostraron ser estables en la sangre durante un período más largo. Sin embargo, se necesitan más estudios preclínicos antes de que puedan comenzar las primeras pruebas en humanos”, puntualiza el profesor Zerbe.

Fuente: El Imparcial