Nuevos fármacos inteligentes

De ahí la necesidad de investigar fármacos inteligentes, ha señalado Alfonso Rodríguez-Patón, profesor del departamento de Inteligencia Artificial de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Informáticos de la UPM y uno de los firmantes de este trabajo.

«Esta investigación abre una nueva línea de diseño y desarrollo de antibióticos a medida, es decir, selectivos para atacar solo a las bacterias malas y programables porque se pueden diseñar para atacar a un tipo de bacteria u otro diferente».

De la misma forma que se están desarrollando probióticos, son bacterias, para regular las bacterias de la microbiota intestinal, «nosotros hemos diseñado ‘bacterias centinelas’ programables capaces de detectar y matar solo a las bacterias peligrosas sin afectar a las bacterias buenas».

Para ello, el equipo de investigación ha creado lo que ha denominado una «bomba genética programable»: el nuevo antibiótico es una toxina, una proteína que solo es tóxica para las bacterias malas.

Esta toxina, la bomba genética, ‘viaja’ en bacterias centinelas y está programada para activarse y matar solo cuando reconoce a una bacteria mala, ya sea virulenta o resistente a los antibióticos.

«Lo podemos explicar como si fuera una granada, que tiene explosivo y una anilla de seguridad. La granada se activa solo si sacas la anilla y nuestra toxina solo lo hace si se tropieza con una bacteria mala o resistente».

Mecanismo de transmisión de ADN

¿Y cómo lo hace? A través de un proceso que se llama conjugación, señala Rodríguez-Patón, quien explica que se trata de un mecanismo de transmisión de piezas de ADN empleado por las bacterias: «nosotros lo hemos programado en las bacterias centinelas para enviar la bomba genética a las bacterias vecinas».

Las bacterias tienen como unos «pelos» que funcionan como jeringuillas, es decir, que sirven de unión para que una bacteria centinela se una a una vecina y a través de ese «pelo» transmita en este caso el antibiótico.

Si la bomba genética accede a una bacteria mala, esta detectará determinadas señales moleculares como la virulencia o la resistencia a antibióticos que la activarán matando a dicha bacteria. Sin embargo, si es introducida en una bacteria buena no le hará nada.

Este mecanismo de activación selectiva del antibiótico se puede programar para atacar a diferentes bacterias resistentes y es posible gracias a una molécula denominada inteína para la cual el Instituto Pasteur ha solicitado una patente.

Pez cebra y crustáceos infectados

La eficacia de estos antibióticos se ha comprobado en organismos vivos como el pez cebra y crustáceos infectados con la bacteria acuática del cólera.

«Hemos conseguido que nuestro antibiótico elimine el cólera virulento y resistente a antibióticos de los peces cebra infectados y que el resto de bacterias presentes en dichos peces no se vean afectadas y sobrevivan», ha indicado el investigador de la UPM.

A su juicio, esto es importante porque el cólera también afecta a más de un millón de personas cada año y en casos graves ocasiona la muerte.

No obstante, se trata de ciencia básica, por lo que hay que seguir investigando para lograr que estos antibióticos sean una realidad, el siguiente paso será hacer los experimentos en ratones, recalca Rodríguez-Patón, quien apunta que, si bien aún es muy pronto para saberlo, si se superan todas las pruebas se podrán emplear en humanos para tratar infecciones bacterianas multirresistentes.

Este trabajo ha sido posible gracias a ingenieros, físicos y microbiólogos y está enmarcado dentro del proyecto europeo Plaswires, dirigido por Rodríguez-Patón.