Antibióticos de cambio de forma: una nueva arma contra las superbacterias resistentes a los medicamentos

El profesor John E. Moses ha desarrollado un antibiótico de cambio de forma usando química clic, combinando vancomicina con bullvaleno, una molécula con más de un millón de configuraciones, para crear un medicamento más efectivo al que las bacterias no desarrollaron resistencia, lo que podría revolucionar la lucha contra las infecciones resistentes a los fármacos.

La resistencia a los antibióticos es una amenaza importante para la salud pública, clasificada como una de las 10 principales por la Organización Mundial de la Salud. Cada año, solo en Estados Unidos, casi 3 millones de personas sufren infecciones por bacterias y hongos resistentes a los fármacos, lo que causa la muerte de alrededor de 35,000 personas. Si bien los antibióticos son cruciales para tratar las infecciones, su uso excesivo ha llevado al desarrollo de cepas de bacterias resistentes a los antibióticos, lo que presenta un desafío significativo para el tratamiento.

Ahora, el profesor John E. Moses del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) ha desarrollado una nueva arma para combatir las superbacterias resistentes a los medicamentos: un antibiótico innovador que tiene la capacidad de cambia de forma al reorganizar sus átomos.

Moses tuvo la idea de los antibióticos de cambio de forma al observar los tanques durante los ejercicios de entrenamiento militar. Con torretas giratorias y movimientos ágiles, los tanques podían responder rápidamente a posibles amenazas.

Unos años después, Moses se enteró de una molécula llamada bullvaleno. El bullvaleno es una molécula fluctuante, lo que significa que sus átomos pueden intercambiar posiciones. Esto les da una forma cambiante con más de un millón de posibles configuraciones, exactamente la fluidez que Moses estaba buscando.

La estructura química del nuevo antibiótico fue diseñada por Moses y sintetizada por su laboratorio. El Dr. Thomas Fallon, colaborador de Moses en la Universidad de Newcastle, Australia, proporcionó el núcleo bullvaleno de cambio de forma. Moses dice que un comentarista llamó al estudio "probablemente el artículo de derivados de productos naturales más 'cool' y complejo que he encontrado". Crédito: Moses Lab/Laboratorio Cold Spring Harbor

Varias bacterias, incluida la MRSA, VRSA y VRE, han desarrollado resistencia a un potente antibiótico llamado vancomicina, que se usa para tratar desde infecciones de la piel hasta meningitis. Moses pensó que podía mejorar el rendimiento de lucha contra las bacterias del medicamento combinándolo con bullvaleno.

Recorrió la química clic, una clase de reacciones químicas rápidas y de alto rendimiento que ganaron el Premio Nobel y que "clic" en las moléculas de manera confiable. Esto hace que las reacciones sean más eficientes para su uso a gran escala.

"La química clic es genial", dice Moses, quien estudió este desarrollo revolucionario bajo el laureado dos veces con el Premio Nobel K. Barry Sharpless. "Te da certeza y la mejor oportunidad que tienes de hacer cosas complejas".

Usando esta técnica, Moses y sus colegas crearon un nuevo antibiótico con dos "cabezas de guerra" de vancomicina y un centro de bullvaleno fluctuante.

Moses probó el nuevo medicamento en colaboración con la Dra. Tatiana Soares da-Costa (Universidad de Adelaide). Los investigadores administraron el medicamento a larvas de polillas de cera infectadas con VRE, que se usan comúnmente para probar antibióticos. Descubrieron que el antibiótico de cambio de forma era significativamente más efectivo que la vancomicina para eliminar la infección mortal. Además, las bacterias no desarrollaron resistencia al nuevo antibiótico.

Los investigadores pueden usar la química clic con antibióticos de cambio de forma para crear una multitud de nuevos medicamentos, explica Moses. Tales armas contra la infección pueden ser clave incluso para la supervivencia y evolución de nuestra especie.

"Si podemos inventar moléculas que marquen la diferencia entre la vida y la muerte", dice, "eso sería el logro más grande de todos".