Esta enzima diseñada con fragmentos de anticuerpo adheridos puede romper la cápsula de la bacteria B. anthracis, lo que permite que el sistema inmunitario se defienda. Crédito:Adaptado de ACS Infectious Diseases, DOI:10.1021/acsinfecdis.2c00227
En los ataques "Amerithrax" de 2001, las esporas que causan el ántrax se enviaron por correo a los medios de comunicación y miembros del Congreso, enfermando al menos a 22 personas y matando a cinco. Las cepas de bacterias resistentes a los antibióticos son motivo de creciente preocupación, y los investigadores se están preparando para contraatacar. Ahora, un equipo informando en ACS Infectious Diseases ha dado un paso hacia el desarrollo de una terapia que pueda tratar la infección en ratones sin antibióticos.
Bacillus anthracis es un tipo de bacteria que puede provocar una infección de ántrax a través de la exposición a sus esporas, ya sea por ingestión, inhalación o corte en la piel. La infección puede provocar dificultad para respirar, úlceras en la piel o incluso la muerte. Aunque existen antibióticos contra la infección por ántrax, con el tiempo puede desarrollarse resistencia a estos medicamentos.
Un tipo de B. anthracis, llamado cepa Ames, es particularmente virulento porque puede envolverse en una cápsula protectora de ácido poli-D-glutámico que actúa como un manto de invisibilidad, ayudando a la bacteria a evadir el sistema inmunológico humano. Una enzima de B. anthracis llamada CapD ancla el material de la cápsula a la bacteria, pero estudios previos han informado que la enzima puede modificarse para degradar la cápsula, haciendo que la bacteria sea susceptible al sistema inmunitario. Los estudios también han demostrado que proporcionar a los ratones el CapD diseñado puede ayudar a tratar una infección por ántrax de la cepa Ames sin el uso de antibióticos. Además, Patricia Legler y sus colegas han demostrado que agregar polietilenglicol (PEG) a esta versión de CapD puede ayudar a que la enzima permanezca más tiempo, aumentando la supervivencia del ratón. En este estudio, el equipo quería optimizar aún más el tratamiento.
Para mejorar la vida útil de la enzima rediseñada en el cuerpo y dar un mayor impacto, los investigadores agregaron PEG y fusionaron la proteína CapD con parte de un anticuerpo de ratón. Esto resultó en dos enzimas CapD unidas, lo que esencialmente duplicaría su poder de unión a la cápsula. Los investigadores crearon varias versiones de la enzima y las sometieron a muchas rondas de optimización, eliminando e insertando diferentes segmentos hasta que lograron una secuencia que mantuvo su forma 3D y funcionó como se esperaba en un rango de valores de pH. Cuando se probó en un modelo de ratón, esta construcción duró más que la versión anterior sin el anticuerpo fusionado, aunque tenía una actividad reducida. Los investigadores dicen que se necesita más investigación para producir la construcción ideal, pero los resultados son un paso importante hacia un mejor tratamiento contra las cepas de B. anthracis resistentes a los antibióticos. El tratamiento experimental con enzimas protege a los ratones de una infección letal con ántrax