Dissenyen una 'bomba genètica programable' capaç de matar només bacteris dolents

Els bacteris produeixen infeccions i la primera línia de defensa contra elles són els antibiòtics, però aquests fàrmacs no són en absolut selectius. Ara, un grup de científics ha aconseguit dissenyar un nou tipus d’antibiòtics programables i fets a mida per atacar només els bacteris dolents.

Aquests antibiòtics, una «bomba genètica programable», segons els seus responsables, eviten a més l’aparició de resistències, un problema mundial que causarà el 2050 uns 10 milions de morts anuals, segons dades de l’Organització Mundial de la Salut (OMS).

La descripció d’aquest fàrmac, provat en models d’animal, es publica a la revista Nature Biotechnology, en un article que firmen investigadors de la Universitat Politècnica de Madrid (UPM) i de l’Institut Pasteur de París.

Un dels principals efectes negatius dels antibiòtics és que ataquen de manera indiscriminada a gairebé tots els bacteris del nostre cos -també aquelles que són beneficioses-, un procés que indueix a l’aparició de «els temibles bacteris multiresistents», descriu l’UPM en una nota de premsa.

D’allà la necessitat d’investigar fàrmacs intel·ligents, assenyala a Efe Alfonso Rodríguez-Patón, professor del departament d’Intel·ligència Artificial de la Escuela Técnica Superior d’Enginyers Informàtics de l’UPM i un dels signants d’aquest treball.

«Aquesta investigació obre una nova línia de disseny i desenvolupament d’antibiòtics a mida, és a dir, selectius per atacar només els bacteris dolents i programables perquè es poden dissenyar per atacar a un tipus de bacteri o un altre de diferent».

De la mateixa forma que s’estan desenvolupant probiòtics -són bacteris- per regular els bacteris de la microbiota intestinal, «nosaltres hem dissenyat 'bacteris sentinelles’ programables capaços de detectar i matar només els bacteris perillosos sense afectar els bacteris bons».

Per a això, l’equip d’investigació ha creat el que ha denominat una «bomba genètica programable»: el nou antibiòtic és una toxina, una proteïna que només és tòxica per als bacteris dolents.

Aquesta toxina -la bomba genètica- 'viatja' en bacteris sentinelles i està programada per activar-se i matar només quan reconeix un bacteri dolent, ja sigui virulent o resistent als antibiòtics.

«Ho podem explicar com si fos una granada, que té explosiu i una anella de seguretat. La granada s’activa només si treus l’anella i la nostra toxina només ho fa si topa amb un bacteri dolent o resistent».

I com ho fa? A través d’un procés que es diu conjugació, assenyala Rodríguez-Patón, qui explica que es tracta d’un mecanisme de transmissió de peces de l’ADN fet servir pels bacteris: «nosaltres ho hem programat en els bacteris sentinelles per enviar la bomba genètica als bacteris veïns».

Els bacteris tenen com uns «pèls» que funcionen com xeringues, és a dir, que serveixen d’unió perquè un bacteri sentinella s'uneixi a una veïna i a través d’aquest «pèl» transmeti en aquest cas l’antibiòtic.

Si la bomba genètica accedeix a un bacteri dolent, aquesta detectarà determinats senyals moleculars com la virulència o la resistència a antibiòtics que l’activaran matant l’esmentat bacteri. Tanmateix, si és introduïda en un bacteri bo no li farà res.

Aquest mecanisme d’activació selectiva de l’antibiòtic es pot programar per atacar diferents bacteris resistents i és possible gràcies a una molècula denominada inteína per a la qual l’Institut Pasteur ha sol·licitat una patent.

L’eficàcia d’aquests antibiòtics s’ha comprovat en organismes vius com el peix zebra i crustacis infectats amb el bacteri aquàtic del còlera.

«Hem aconseguit que el nostre antibiòtic elimini el còlera virulent i resistent a antibiòtics dels peixos zebra infectats i que la resta de bacteris presents en els esmentats peixos no es vegin afectades i sobrevisquin», indica l’investigador de l’UPM.

Segons el seu parer, això és important perquè el còlera també afecta més d’un milió de persones cada any i en casos greus ocasiona la mort.

No obstant això, es tracta de ciència bàsica, pel que cal continuar investigant per aconseguir que aquests antibiòtics siguin una realitat -el següent pas serà fer els experiments en ratolins-, recalca Rodríguez-Patón, que apunta que, si bé encara és molt aviat per saber-lo, si se superen totes les proves es podran fer servir en humans per tractar infeccions bacterianes multiresistents.

Aquest treball ha estat possible gràcies a enginyers, físics i microbiòlegs i està emmarcat dins del projecte europeu Plaswires, dirigit per Rodríguez-Patón.