Las bacterias resistentes a los antibióticos son una amenaza para la vida humana y, sin embargo, el desarrollo de nuevos fármacos para tratar las infecciones bacterianas es lento. Un grupo de medicamentos probados y utilizados en el tratamiento del cáncer durante décadas podrían ser la solución. Investigadores de la Universidad de Linköping (Suecia) están desarrollando una nueva clase de antibióticos.
Muchos fármacos y candidatos a fármacos han demostrado ser muy eficaces para matar bacterias o células tumorales. El problema es que también dañan al paciente y, por lo tanto, se utilizan con moderación o no se utilizan en absoluto. Cuando se utilizan para tratar, por ejemplo, el cáncer, se administran directamente a la sangre y se diseminan por todo el cuerpo. Pero los investigadores de la Universidad de Linköping están desarrollando ahora un método para administrar compuestos potentes de forma más segura, lo que esperan que abra nuevas posibilidades para el tratamiento de diversas enfermedades.
"Hay muchos ingredientes farmacéuticos que son muy eficaces, pero que tienen efectos secundarios graves. Quiero empaquetar moléculas con nuestro método, de modo que se entreguen específicamente en el lugar del cuerpo donde se encuentran las bacterias o las células cancerosas. Podemos reducir dosis y seguir obteniendo un buen efecto exactamente donde se necesita", afirma Frank Hernandez, profesor asociado en el Departamento de Física, Química y Biología (IFM) de la Universidad de Linköping.
Frank Hernández ha mostrado particular interés en un grupo de medicamentos llamados análogos de nucleósidos que se han utilizado desde la década de 1960. Todavía se utilizan como primera opción terapéutica para varios cánceres e infecciones virales. Las investigaciones han demostrado que este tipo de moléculas también son buenas para matar bacterias.
A pesar de esto, los análogos de nucleósidos no se usan actualmente para tratar infecciones bacterianas, probablemente porque están asociados con efectos secundarios graves, y hay otros antibióticos disponibles. Sin embargo, la aparición y propagación de bacterias multirresistentes que ponen en peligro la vida ha creado una necesidad inminente de nuevas alternativas a los antibióticos utilizados actualmente, y los análogos de nucleósidos podrían desempeñar un papel en esto.
Durante los últimos diez años, Frank Hernández y sus colegas han hecho varios descubrimientos que allanaron el camino para el método que desarrollaron para empaquetar análogos de nucleósidos para que puedan administrarse de manera más segura. En múltiples estudios, han examinado las propiedades de un tipo de proteínas llamadas nucleasas.
Las nucleasas se pueden encontrar tanto en animales como en bacterias, pero durante el transcurso de la evolución han surgido diferencias entre las nucleasas de bacterias y las nucleasas humanas, algo que los investigadores aprovechan. El equipo de investigación ha demostrado que las "huellas dactilares" específicas de las nucleasas pueden utilizarse para reconocer diversas bacterias.
"Nuestro método combina dos cosas:la capacidad de atacar específicamente una infección bacteriana y la eficacia de medicamentos que existen desde hace mucho tiempo y que a menudo están bien probados, pero que hasta ahora se han administrado de manera perjudicial para el paciente. " dice Frank Hernández.
Todas las nucleasas tienen una cosa en común:funcionan como tijeras biológicas, cortando el ADN del genoma celular. El método desarrollado por los investigadores aprovecha estas propiedades en nucleasas específicas de las bacterias a tratar. El fármaco está envasado de manera que permanezca inactivo hasta que entre en contacto con la nucleasa adecuada. La nucleasa bacteriana corta el análogo de la nucleasa, que luego se activa y mata las bacterias en ese lugar en particular. Los investigadores han denominado su estrategia TOUCAN (OligonUCleotides Terapéuticos Activados por Nucleasas).
En su estudio actual, los investigadores de LiU demuestran cómo funciona. Utilizan la estrategia TOUCAN en ratones para matar la bacteria Staphylococcus aureus con el análogo nucleósido floxuridina, que se utiliza en el cuidado de la salud para tratar, por ejemplo, el cáncer de colon.
El estudio, "Oligonucleótidos terapéuticos activados por nucleasas (TUCAN):un sistema de nanoportadores para la administración específica de análogos de nucleósidos clínicos", se publicó en el Journal of Controlled Release .
Los resultados del estudio indican que la floxuridina envasada y administrada mediante la estrategia TOUCAN permitió un tratamiento eficaz y seguro de la infección.
"Creo que la tecnología TOUCAN tiene un gran potencial para suponer un gran avance en el tratamiento de enfermedades infecciosas", afirma Baris Borsa, ingeniero investigador principal de la Universidad de Linköping.
Los investigadores estiman que pasarán otros cinco a diez años antes de que este método esté listo para usarse para tratar infecciones bacterianas en pacientes. También ven posibilidades de utilizar TOUCAN para reducir los efectos secundarios de los análogos de nucleósidos, por ejemplo, en pacientes con cáncer e infecciones virales.
Lo siguiente en su agenda es descubrir cómo el cuerpo maneja a TOUCAN e investigar si hay efectos no deseados a corto o largo plazo.
Más información: Baris A. Borsa et al, Oligonucleótidos terapéuticos activados por nucleasas (TUCAN):un sistema de nanoportadores para la administración específica de análogos de nucleósidos clínicos, Journal of Controlled Release (2023). DOI:10.1016/j.jconrel.2023.07.057
Información de la revista: Diario de Liberación Controlada
Proporcionado por la Universidad de Linköping
