Limitar un recurso muy necesario podría enfrentar a los patógenos entre sí y prevenir la aparición de resistencia a los medicamentos. Una nueva investigación demuestra que aprovechar la competencia entre los patógenos dentro de un paciente podría extender la vida útil de los medicamentos existentes donde la resistencia ya está presente y evitar que surja la resistencia a nuevos medicamentos. Un artículo que describe este enfoque ecológico de la resistencia a los medicamentos aparece la semana del 11 de diciembre en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

"La resistencia a los medicamentos está obstaculizando los esfuerzos por controlar el VIH, tuberculosis y malaria, que colectivamente matan a casi 3 millones de personas en todo el mundo cada año, "dijo Nina Wale, estudiante de posgrado en Penn State en el momento de la investigación, y autor principal del artículo. "También complica la recuperación de cirugías mayores y quimioterapia contra el cáncer. Nos enfrentamos a un gran problema:qué podemos hacer cuando un paciente está infectado con un patógeno resistente a los medicamentos, ¿Qué hará que el tratamiento falle? Podríamos usar otras drogas pero es posible que no haya otros medicamentos disponibles y el desarrollo de nuevos es un proceso largo y costoso. Aprovechando la competencia entre parásitos dentro de un anfitrión, logramos usar un medicamento existente para tratar con éxito una infección, incluso cuando los parásitos resistentes a los medicamentos ya estaban allí ".

La resistencia a los medicamentos se origina cuando un patógeno, como un parásito, virus, o bacteria:desarrolla una mutación genética que le permite evitar ser destruida por el fármaco. Incluso si solo un patógeno individual tiene esta mutación, como suele ser el caso cuando surge la resistencia por primera vez, que un individuo puede reproducirse en una población de miles de millones una vez que sobrevive al tratamiento farmacológico. Pero la resistencia a menudo tiene un costo, y los patógenos resistentes a los medicamentos a menudo no adquieren ciertos recursos con tanta eficacia como otros patógenos, o pueden requerir más recursos.

"En ausencia de tratamiento farmacológico, lo único que evita que los patógenos resistentes se propaguen es la competencia con los patógenos que son sensibles al tratamiento farmacológico, "dijo Andrew Read, Profesor Evan Pugh de Biología y Entomología y Profesor Eberly de Biotecnología en Penn State, y autor principal del artículo. "Estamos utilizando la fuerza natural de la competencia para controlar a los resistentes y usando medicamentos convencionales para tratar a los sensibles".

Los investigadores manipularon un nutriente en el agua potable de los ratones que utilizan los parásitos de la malaria durante una infección, al igual que un jardinero podría manipular los nutrientes a través de fertilizantes para favorecer ciertas plantas. Esta intervención dietética se utilizó junto con los medicamentos tradicionales como una especie de terapia combinada.

"Tratamos ratones infectados con parásitos de la malaria sensibles a los medicamentos con medicamentos tradicionales, ", dijo Wale." Cuando a los ratones se les dio el nutriente, el tratamiento falló en el 40 por ciento de los ratones, y confirmamos mediante una variedad de pruebas que esto se debía a que habían aparecido cepas resistentes a los medicamentos. Pero cuando el nutriente era limitado, la infección no rebotó en un solo ratón. Entonces, al limitar este nutriente, evitamos la aparición de resistencia a los medicamentos ".

Luego, los investigadores confirmaron que sus resultados se debían a la competencia entre parásitos y no a algún otro efecto de limitar el nutriente. Cuando los ratones tratados con el fármaco se infectaron solo con cepas resistentes y el nutriente fue limitado, los parásitos resistentes sobrevivieron. Pero cuando los ratones tratados con medicamentos se infectaron con parásitos tanto sensibles como resistentes, la limitación del nutriente impidió que los parásitos resistentes crecieran, incluso cuando los parásitos resistentes estaban inicialmente presentes en cantidades mucho mayores que cuando aparecen por primera vez en un huésped.

"Este estudio es una prueba de principio de que una manipulación ecológica puede hacer posible seguir usando una droga, "dijo Read, "incluso cuando hay un gran número de patógenos resistentes que de otro modo causarían un fracaso del tratamiento. La gente ya ha estado buscando puntos débiles de patógenos resistentes, pero lo hacen en ausencia de susceptibles. Nuestro trabajo muestra que los estudios que no involucran este aspecto competitivo están perdiendo la fuerza natural que mantiene la resistencia bajo control. y eso está perdiendo una gran cantidad de potencial de manipulación ".

Este trabajo sugiere una nueva dirección de estudio que permitiría a los investigadores capitalizar la competencia natural entre patógenos para controlar la aparición de resistencia a los medicamentos. Para infecciones como la tuberculosis y la malaria, donde ya existen cepas resistentes a los medicamentos tradicionales, a continuación, los investigadores deben identificar un recurso o nutriente para el cual las cepas resistentes a los medicamentos tienen mayores necesidades que las cepas sensibles; confirmar que la limitación del recurso conduciría a la eliminación de cepas resistentes; determinar la estrategia de intervención más eficaz para eliminar el recurso; e identificar el momento ideal de la intervención. Para una infección en la que se está desarrollando un nuevo fármaco, estas preguntas podrían abordarse durante la fase de desarrollo de fármacos.

"Los investigadores ya hacen todo lo posible para identificar la resistencia a los medicamentos como una parte rutinaria del desarrollo de medicamentos, ", dijo Read." Se podría trabajar en el desarrollo de una intervención que limite los recursos en esa línea de desarrollo de fármacos. El costo inicial aumentaría, pero después de esa inversión inicial relativamente pequeña, es posible que pueda extender la vida útil de un medicamento. Cuesta cien millones de dólares o más llevar un nuevo medicamento al mercado, por lo que la recompensa podría ser bastante grande.

"Normalmente, si un médico detecta resistencia a los medicamentos en una infección, no usarán esa droga. Y está bien si tienes otra opción. Pero si no tienes otra opción, este es el tipo de manipulación que le permitiría tratar al paciente incluso cuando hay resistencia ".

Además de Wale y Read, el equipo de investigación incluye a Derek Sim, Matthew Jones y Rahel Salathe en Penn State, y Troy Day en Queen's University, Kingston, Ontario. Este trabajo fue financiado por el Instituto de Ciencias Médicas Generales.