Bacterias son muy listas: pueden mutar hasta 6 veces al día. En 30 años serán inmunes

  • Ada Yonath es la cuarta mujer en obtener un Premio Nobel de Química, en 2009.
    Ada Yonath es la cuarta mujer en obtener un Premio Nobel de Química, en 2009.

Méx. DF. Al defenderse de los antibióticos, las bacterias evolucionan al grado de producir seis generaciones en un día. De seguir combatiéndolas mal, en 30 años muchas de ellas serán inmunes a nuestros medicamentos, sostuvo Ada Yonath, Premio Nobel de Química 2009 quien dijo que una respuesta a este problema podría ser diseñar un medicamento por cada enfermedad, pero se requiere la unión de todas las empresas farmacéuticas.

Al ofrecer una cátedra extraordinaria en la Facultad de Química de la UNAM,  explicó que esa resistencia de las bacterias es producto del sobreuso de las sustancias para combatirlas, aunada a la respuesta natural de estos organismos que, al verse amenazados de muerte, han alterado su genoma —rápida y eficazmente— “pues, como pasaría con cualquiera de nosotros, ellos también desean vivir.

Para darnos una idea de la rapidez de evolución de estos patógenos, consideremos su potencial para producir seis generaciones en un día —algo que a los humanos tomaría 50 años—. Si los atacamos así, las bacterias morirán y mutarán hasta que una salga indemne y transmita esta característica a su descendencia, explicó.

Ante este escenario, la académica sugirió a las grandes compañías farmacéuticas hacer un frente común, pues de seguir por este camino existe el peligro de que en tres décadas esta capacidad progresiva de soportar medicamentos haga intratables a muchas enfermedades.

Al menos hay un par de alternativas para que los antibióticos ganen en efectividad y en su carrera contra estos seres; en ambas, el estudio del ribosoma tiene un papel crucial, agregó en el marco de las celebraciones por el medio siglo de posgrado en la FQ.

El ribosoma, la clave

“Los ribosomas son complejos supramoleculares universales, encargados de procesar proteínas y funcionan de manera casi idéntica en todas las células, sin importar si son de un microorganismo o de un mamífero”, señaló la también directora del Centro de Estructura Biomolecular Helen & Milton .

“Esta característica hace que poco menos de la mitad de los antibióticos en el mercado busquen interrumpir los procesos vitales de las bacterias mediante adherencia ribosómica, es decir, los medicamentos se ‘anclan’ a puntos concretos de éstas, mientras que ellas han encontrado una estrategia de supervivencia al evolucionar y eliminar estos sitios de amarre. Así se genera la resistencia referida”.

Una forma de combatirla, aunque parcialmente, es administrar sustancias en pares a fin de obtener mayores posibilidades de “anclaje”. De hecho, Yonath y su equipo han colaborado con investigadores de las universidades de Illinois e Hiroshima para aprovechar la sinergia de los medicamentos lankacidin y lankamycin.

No obstante, uno de los problemas de los antibióticos es que no son selectivos, pues además de eliminar patógenos arrasan con parte importante del microbioma humano (microbios benéficos presentes en nuestros cuerpos y esenciales en nuestra salud).

Por ello, la Nobel ha replanteado su apuesta: ahora sostiene que la respuesta es diseñar un medicamento por enfermedad. “Como señalamos al inicio con el ejemplo de los clips, en la naturaleza, estructura es función y si encontramos la correcta, podríamos desarrollar un fármaco para cada mal, lo que además de potenciar su efectividad, disminuiría su agresividad contra la microbiota”.

Al iniciar mis indagaciones mi meta era minimizar o eliminar totalmente la resistencia bacterial, pero esto resultó insuficiente. No me malentiendan, aún persigo lo mismo, pero ahora el reto es lograrlo, pero sin sacrificar la flora microbiana natural. De conseguirlo, detonaremos una revolución para este campo, concluyó.

“La naturaleza funciona bajo un principio: estructura es función”, señaló la cristalógrafa para luego mostrar imágenes de clips nuevos, en impecable forma de pinza, junto a otros doblados caprichosamente. “Los primeros sirven para mantener los papeles ordenados; los segundos, no de mucho. Lo mismo se aplica en el diseño de fármacos”, dijo.

Con esta metáfora, la cuarta mujer en obtener un Premio Nobel de Química (2009) explicó qué hay detrás de uno de los problemas más severos que enfrenta la medicina moderna: la cada vez más notoria resistencia bacteriana a los antibióticos.

Alacranes, fuente de nuevos antibióticos. México tiene patente

  • Se han encontrado péptidos (moléculas formadas por la unión de varios aminoácidos mediante enlaces peptídicos) que podrían dar nacimiento a una nueva generación de antibióticos y otros que que podrían ayudar a controlar el desarrollo de enfermedades inmunológicas, como diabetes tipo 1, psoriasis y artritis reumatoide
  • Ambos hallazgos del investigador emérito del Instituto de Biotecnología, Lourival Possani, obtuvieron una patente nacional, en el primer caso, y una nueva internacional, en el segundo
Lourival Possani, investigador emérito de la UNAM
Lourival Possani, investigador emérito de la UNAM

En el laboratorio de Lourival Possani, investigador emérito del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, se hicieron dos descubrimientos que, por su importancia, obtuvieron sus respectivas patentes en fechas recientes. Por un lado, péptidos (pequeñas proteínas) de alacranes que podrían constituir una nueva generación de antibióticos, dirigida a bacterias para las cuales los fármacos comerciales ya no tienen efecto.

Y por otro, péptidos que reconocen un sitio muy específico en los linfocitos humanos y que podrían ayudar a controlar el desarrollo de enfermedades inmunológicas, como diabetes tipo 1, psoriasis y artritis reumatoide.

“Mi especialidad es la bioquímica del veneno de los alacranes y al trabajar con sus componentes hemos descubierto una serie de proteínas y de péptidos con una acción farmacológica importante”, relató el científico.

Nuevos antibióticos

Al estudiar el veneno de alacranes encontramos unos péptidos que funcionan como antibiótico, es decir, que impiden el desarrollo de ciertas colonias de bacterias o de microorganismos dañinos para el humano.

Se trata de potenciales antibióticos de nueva generación porque los conocidos son sustancias que tienen que ver con el ensamblado de las membranas, que inhiben algunas enzimas o que actúan a nivel del material nucleico de la bacteria; no obstante, debido a su uso indiscriminado se han generado cepas resistentes y ya no hacen efecto, lo que “se ha convertido en un gran problema de salud pública”, dijo.

Los péptidos descubiertos no son tóxicos; en realidad, el alacrán los usa para defenderse de bacterias y microorganismos saprofitos que viven en el suelo, su hábitat. Después de estudiarlos desde el punto de vista bioquímico, fueron sintetizados en el laboratorio de Possani, “modificando un poco la estructura”.

En colaboración con el Instituto Nacional de Salud Pública, entidad poseedora de un repertorio de las bacterias resistentes de los hospitales, se hicieron pruebas y los péptidos funcionaron de manera adecuada.

Aunque tienen una cierta especificidad, algunos prefieren las bacterias gram-positivas o posibacterias, y otras, las gram-negativas o negibacterias, por eso se deben ensayar contra las diferentes especies de microorganismos. Por ejemplo, algunos actúan sobre virus, o bien, sobre hongos. “Nosotros hemos ensayado con una larga lista de bacterias, entre ellas varias cepas de Escherichia coli”.

En este caso ya se negocia la transferencia del conocimiento a una compañía farmacéutica mexicana interesada en añadir los péptidos a los fármacos convencionales para aumentar su eficacia y disminuir las dosis elevadas que, muchas veces, causan efectos colaterales.

Contra enfermedades inmunológicas

Possani expuso que, junto con sus colaboradores, también descubrió dos péptidos en el veneno de un alacrán que no es peligroso al humano: Vaejovis mexicanus smithi, que fue colectado “aquí, alrededor del campus Cuernavaca de la UNAM”.

Se trata de péptidos que presentan actividad de moduladores de un canal celular de potasio muy especial, pues ha sido identificado como pieza clave en el posible tratamiento de enfermedades autoinmunes, como las mencionadas psoriasis, artritis reumatoide o esclerosis múltiple e, incluso, rechazo de órganos.

Así, reconocen un sitio específico en los linfocitos humanos y bloquean los canales llamados Kv1.3. La teoría vigente es que si se obstruyen, se inhibe el desarrollo de enfermedades inmunológicas, padecimientos donde el propio sistema inmune del individuo no reconoce a alguna proteína y la ataca, precisó el emérito.

Tal es el caso de la diabetes tipo 1, donde el individuo fabrica anticuerpos que desconocen a sus propias células del páncreas –encargadas de fabricar la insulina– y las elimina, lo que provoca que el paciente sea insulino-dependiente desde la niñez y durante toda su vida.

El científico señaló que en lugar de dar a conocer este hallazgo en una revista científica, “decidimos escribir el trabajo y patentarlo. Estuvimos un par de años con los datos en la mano, pero sin divulgarlos porque queríamos obtener el registro”; la patente, previamente otorgada en ocho países y/o regiones, ahora se obtuvo como extensiones geográficas de una misma solicitud internacional, en Euroasia, Australia y China.

Esta invención y las patentes que le dan protección se encuentran licenciadas a una empresa mexicana para que busque su explotación comercial mediante la venta de medicamentos que contengan dichos péptidos.

Para ambos proyectos, la llegada de los medicamentos al mercado aún llevará tiempo y dependerá de las farmacéuticas encargadas de hacer ensayos preclínicos en animales y clínicos fases 1, 2 y 3 en voluntarios y pacientes, hasta demostrar una respuesta positiva al tratamiento.

Nosotros hacemos investigación básica, pero al efectuarla también logramos hallazgos que tienen posibles aplicaciones, salidas colaterales que necesitan protegerse. En mi caso tengo cerca de 80 patentes registradas, finalizó Lourival Possani.