Partículas artificiales para infectar a bacterias nocivas

El aumento global de la resistencia bacteriana a los antibióticos es una amenaza creciente para la salud pública, que limita la capacidad farmacológica para combatir enfermedades infecciosas graves y potencialmente mortales, que parecían ya superadas, como por ejemplo la tuberculosis.

Pero además, los esfuerzos encaminados a desarrollar nuevos antibióticos no logran estar a la altura de este crecimiento de la resistencia microbiana, lo que resulta en una necesidad urgente de adoptar nuevas estrategias para hacer frente a las infecciones bacterianas.

Unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad Harvard, ambas instituciones en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, y el Instituto Broad (dependiente de las dos entidades), han logrado desarrollar una nueva forma de matar a las bacterias dañinas. Concretamente, el equipo de James Collins, ha diseñado partículas artificiales que en algunos aspectos actúan como lo hacen los virus que infectan a bacterias. Las partículas son capaces de liberar toxinas que resultan mortales para especies específicas de bacterias, seleccionadas de antemano como blancos de ataque.

De hecho tales virus, conocidos como bacteriófagos, se han utilizado durante muchos años para tratar infecciones bacterianas en países como los de la antigua Unión Soviética. A diferencia de los antibióticos tradicionales de amplio espectro de acción bactericida, estos virus se dirigen contra bacterias específicas sin dañar la flora microbiana normal del cuerpo.

Pero los bacteriófagos también pueden causar efectos secundarios potencialmente dañinos. Los bacteriófagos suelen matar a las bacterias haciéndolas reventar o de otro modo contundente, pero ello acarrea el riesgo de que toxinas que estaban almacenadas dentro de la célula bacteriana se liberen súbitamente dentro del cuerpo humano. Estas toxinas pueden conducir a la sepsis e incluso provocar la muerte en algunos casos.

Collins y sus colaboradores han apostado por desarrollar una tecnología capaz de matar selectivamente bacterias de especies específicas, sin hacer reventar a las células ni provocar así la liberación incontrolada de su contenido. Valiéndose de técnicas de biología sintética, han desarrollado las citadas partículas. Estas infectan bacterias con moléculas de ADN pequeñas, conocidas como plásmidos, que son capaces de replicarse de forma independiente dentro de una célula huésped.

Los plásmidos están diseñados para que, una vez dentro de la célula, expresen diferentes proteínas o péptidos (moléculas formadas por cadenas cortas de aminoácidos) que tienen efectos tóxicos para las bacterias.

Las toxinas expresadas están diseñadas para sabotear diferentes procesos celulares bacterianos, tales como la replicación, causando así que la célula muera sin “estallar” ni por tanto esparcir su “metralla” tóxica.

Cada clase de partículas solo infecta a una especie concreta de bacteria, lo que resulta en un sistema muy selectivo en sus blancos de ataque.

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