La luz verde activa este antibiótico solo donde se necesita

Para tratar las infecciones bacterianas, se usan antibióticos. Pero el organismo no utiliza toda la cantidad de medicamento. Una parte acaba en las aguas residuales, donde pueden desarrollarse bacterias resistentes a los antibióticos. Ahora, a fin de conseguir un tratamiento antibiótico más eficaz, un grupo de científicos ha modificado la penicilina para que solo se active con luz verde. En las primeras pruebas, el método controló con precisión el crecimiento bacteriano y mejoró la supervivencia de los insectos infectados.

«El control de la actividad del fármaco mediante la luz hará posible el tratamiento preciso y seguro de las infecciones localizadas», afirma Wiktor Szymanski, de la Universidad de Groninga en los Países Bajos y coautor del estudio. «Además, debido a que existen distintos colores de luz, tenemos la posibilidad de mejorar el control espacial de la actividad de los fármacos».

Es posible añadir una molécula sensible a la luz a los compuestos del fármaco para mantenerlos inactivos en el organismo hasta que se necesiten. Cuando la luz se proyecta sobre un compuesto modificado, la molécula extra se desprende y libera el fármaco activo. Este proceso permite controlar con precisión cuándo y dónde se activan los fármacos. Las anteriores etiquetas reactivas a la luz, como la cumarina, que se añade a la naloxona, un agente de reversión de opiáceos, requieren luz azul o ultravioleta de alta energía para poner en marcha el proceso. Pero las etiquetas moleculares creadas a partir de otros compuestos de cumarina pueden liberarse con luz verde, que es menos intensa. Por ello, el equipo, que también incluye a Albert Schulte y Jorrit Schoenmakers, de la Universidad de Groninga, se propuso desarrollar modificaciones basadas en la cumarina para crear antibióticos que se activaran con la luz.

En primer lugar, los investigadores unieron una molécula basada en la cumarina a la parte de la penicilina que actúa sobre las paredes celulares bacterianas, lo que volvía inerte al antibiótico. Al exponerla a la luz verde, la nueva molécula se desprendía y activaba la penicilina.

Los primeros experimentos con bacterias cultivadas en placas de Petri revelaron que la exposición de la penicilina modificada a la luz verde inhibió significativamente la formación de colonias de E. coli y el desarrollo de biopelícula de Staphylococcus epidermidis.

A continuación, los investigadores tomaron larvas de polilla de la cera (que tienen defensas inmunitarias similares a las de los humanos) infectadas con Staphylococcus aureus y las trataron con una inyección de penicilina modificada seguida de terapia con luz verde. Las larvas tratadas mejoraron su tasa de supervivencia (60%) en comparación con las larvas infectadas que no recibieron tratamiento (30%).

Después de exponer la penicilina fotoactivable a la luz verde, se formó un límite claro: el sector izquierdo de la placa de Petri, que fue iluminado con luz verde, estaba esterilizado, mientras que el resto de la placa, donde no actuó esta luz, registró una gran proliferación de bacterias de la especie E. coli. (Imágenes: adaptadas de ACS Central Science 2025, DOI: 10.1021/acscentsci.5c00437. CC BY)

Estos buenos resultados hacen pensar que en futuros trabajos se podría ampliar el sistema a varios haces de luz y diferentes colores de luz para controlar la actividad antibiótica en organismos vivos más grandes, incluidos los seres humanos.

El estudio se titula “Green-Light-Activatable Penicillin for Light-Dependent Spatial Control of Bacterial Growth, Biofilm Formation, and In Vivo Infection Treatment”. Y se ha publicado en la revista académica ACS Central Science. (Fuente: American Chemical Society)