Investigadores del Instituto Indio de Ciencia (IISc) han diseñado un péptido antimicrobiano (AMP) que puede matar de manera rápida y efectiva una notoria bacteria resistente a múltiples fármacos llamada Acinetobacter baumannii .

Esta bacteria encabeza la lista de amenazas de la Organización Mundial de la Salud que necesitan urgentemente nuevos antibióticos porque es muy hábil para desarrollar resistencia a los medicamentos. También es una de las seis especies responsables de la mayoría de las infecciones en hospitales y entornos sanitarios.

En un nuevo estudio publicado en Avances de la ciencia , Los investigadores del IISc utilizaron un enfoque bioinformático para diseñar una nueva proteína corta (péptido) llamada Omega76 que puede matar A. baumannii rompiendo su membrana celular. Los ratones infectados tratados con Omega76 tuvieron tasas de supervivencia mucho mejores. El equipo también encontró que las altas dosis de Omega76 administradas durante períodos prolongados no producían ningún efecto tóxico. Porque es seguro y eficaz, es un candidato prometedor para el desarrollo de nuevos antibióticos, dicen los investigadores.

La resistencia a los antibióticos es una amenaza mundial creciente, especialmente para los cientos de millones de pacientes que desarrollan infecciones en entornos sanitarios. A. baumannii es particularmente infame por su capacidad para desarrollar resistencia muy rápidamente y sobrevivir durante largos períodos en los hospitales.

"El significado de A. baumannii la infección no se comprendió suficientemente antes ... Se consideró como un error más en el medio ambiente. Ahora se ha convertido en una gran amenaza, especialmente en las unidades de cuidados intensivos, "dice Dipshikha Chakravortty, Profesor del Departamento de Microbiología y Biología Celular, y uno de los autores principales.

Los antibióticos para tales infecciones pronto pueden volverse ineficaces, ya que está aumentando la resistencia incluso a los fármacos de último recurso, como los carbapenémicos. Tampoco son del todo seguros; una droga llamada colistina, que se considera la última esperanza para las infecciones multirresistentes, se ha encontrado que causa daño renal severo, dice el primer autor y becario postdoctoral Deepesh Nagarajan.

Recientemente, Los polipéptidos cortos llamados péptidos antimicrobianos (AMP) que matan las bacterias al romper sus membranas se han mostrado prometedores como alternativas a los antibióticos convencionales.

Los medicamentos estándar actúan bloqueando vías o procesos específicos en las células bacterianas, pero las bacterias pueden evolucionar para ganar resistencia contra tales medicamentos. "Por otra parte, Los AMP en realidad perforan agujeros en la membrana celular bacteriana. Las posibilidades de resistencia a los medicamentos son mucho menores porque actúan de múltiples formas y causan daños físicos reales. "dice Nagasuma Chandra, Profesor del Departamento de Bioquímica, y un autor principal.

La colaboración entre el laboratorio de biología computacional de Chandra y el laboratorio de microbiología de Chakravortty fue fundamental para el trabajo interdisciplinario de diseño y prueba de un nuevo AMP. Recurrieron a la bioinformática para traducir estructuras de AMP conocidos en una base de datos de representaciones gráficas. Luego, escribieron un algoritmo que rastrearía esta base de datos, optimizar para patrones repetidos y propiedades que otorgan la mayor potencia antimicrobiana, y sugerir nuevas estructuras. Tendencia a formar estructuras helicoidales, por ejemplo, era una de las propiedades que buscaba el algoritmo, ya que ayudaría en la rotura de la membrana.

Las cinco estructuras de péptidos principales sugeridas por el algoritmo se diseñaron y probaron en el laboratorio. Uno de estos, llamado Omega76, resultó ser el más eficaz para matar A. baumannii , eliminando por completo todas las colonias bacterianas en una hora. Cuando se prueba en ratones infectados, seis de cada ocho tratados con Omega76 sobrevivieron durante cinco días, mientras que ninguno de los ratones no tratados lo hizo.

El equipo también encontró que Omega76 no causó ningún daño significativo a las células normales. Su dosis letal mediana fue más alta que la colistina y otro AMP recientemente desarrollado llamado pexiganan, indicando que era seguro de usar. En ratones, Se podrían administrar múltiples dosis altas de Omega76 durante días sin causar ningún daño significativo. También se puede administrar de forma segura en combinación con colistina, los investigadores encontraron.

"Nuestra colaboración realmente nos ha ayudado a comprender tanto el diseño como la eficacia de este péptido, "dice Chandra. Ella y Chakravortty planean mejorar aún más su diseño, y explorar usos clínicos como el tratamiento de heridas diabéticas y la lucha contra la sepsis en entornos hospitalarios.