Investigadores de Barcelona “tunean” bacterias para convertirlas en fármacos

Investigadores españoles han modificado genéticamente una bacteria para convertirla en una aliada contra una infección pulmonar. El microbio “tuneado” es inofensivo para las ratas que lo aspiran. Pero es tóxico para otras bacterias que causan una enfermedad en sus pulmones. Se trata de una dolencia que se ha vuelto resistente a los antibióticos. Una “píldora viva” cargada de microbios modificados podría ser algún día una alternativa viable

Científicos de todo el mundo están lanzando bacterias “hackeadas” de diversos tipos contra otras bacterias, y también contra virus, células cancerosas y otros causantes de enfermedades. Estas terapias bacterianas podrían ser una realidad clínica dentro de algunos años, aseguran los expertos consultados. 

El equipo, liderado por investigadores de Barcelona, se ha concentrado en una infección pulmonar causada por la bacteria 'Pseudomonas aeruginosa', resistente a muchos antibióticos. Esta bacteria forma películas en los tubos que se ponen en la tráquea de pacientes de terapia intensiva. Es una causa común de la neumonía asociada al ventilador (NAV), que afecta a muchos pacientes intubados y que causa la muerte de uno de cada ocho.

Los científicos han lanzado contra esa infección otra bacteria, el 'Mycoplasma pneumoniae', tras modificarla genéticamente. Esta bacteria está adaptada al tejido pulmonar, donde vive en la naturaleza. Además, es de las más sencillas, con tan sólo 684 genes y sin pared celular (sólo tiene membrana). Tras décadas de estudio, la ciencia conoce muchos entresijos de su funcionamiento. 

Gracias a esto, los investigadores pueden convertirla en un chasis. “Le sacamos por ingeniería genética las cosas que no nos gustan, por ejemplo toxinas patogénicas. Luego, le añadimos propiedades nuevas”, explica Ariadna Montero, investigadora del Centre de Regulació Genòmica (CRG) y coautora de la investigación.   “Es como si hubieran subcontratado la lucha contra una bacteria patógena a otra bacteria”, comenta Víctor de Lorenzo, microbiólogo de Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), no implicado en el trabajo.

Primera ronda: bacteria contra bacteria

En un artículo, los investigadores describen cómo modifican la bacteria para que ataque directamente a la infección. En concreto, mejoran su capacidad de producir piocinas (tóxicas para la bacteria infecciosa) y moléculas que disuelven las películas bacterianas.

Luego suministran los microbios modificados con cánulas que llegan a los pulmones de ratones infectados, junto con bajas dosis de antibióticos. Los microorganismos alterados rompen las películas bacterianas y abren una brecha para que los antibióticos las puedan atacar directamente, recuperando parte de su eficacia. 

La supervivencia de los ratones se duplica con este tratamiento. Tampoco se ven signos de toxicidad: el sistema inmune de los ratones elimina las bacterias modificadas en pocos días.

Segunda ronda: bacteria contra inflamación

En un segundo artículo, los científicos aplican otra estrategia. “Hay muchas enfermedades donde el problema es la inflamación causada por la reacción del sistema inmune a la infección”, explica Montero. El equipo ha llevado a cabo otra modificación del 'Mycoplasma pneumoniae' dirigida contra esta inflamación. 

Primero, le dio la capacidad de producir una proteína humana (la interleucina-10) que es antiinflamatoria. Sin embargo, esta resultó poco eficaz. Entonces, modificó la bacteria para que produjera una variante artificial de esa proteína. La bacteria produce muchas más de estas y además son más potentes que las naturales. “Conseguimos llevar la inflamación a niveles parecidos al de un ratón no infectado”, explica Montero.

La investigación preclínica

El equipo pretende ensayar la técnica con animales más grandes (cerdos) y pasar a la investigación preclínica. Los coautores del segundo trabajo forman parte de una spin-off del CRG que persigue este objetivo. 

“La misma estrategia se podría aplicar también a otras bacterias, a virus, a cánceres”, afirma Luís Serrano, director del CRG y coautor de la investigación. “Las bacterias de la piel se están investigando para mejorar el acné, las de los folículos capilares para la alopecia, etcétera”, explica Montero.

El cuello de botella es la seguridad. “Hay que demostrar que el organismo [modificado] no es dañino, ni prolifera fuera de control. Se tiene que poder desactivar con un antibiótico o diseñándolo de forma que dependa de un nutriente que se pueda eliminar de la dieta del paciente”, explica Montero. “A nivel regulatorio, es complejo. Los medicamentos que tenemos hoy en la farmacia se empezaron a investigar hace 20 años. Hará falta tiempo”, concluye la investigadora.

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