Cómo hacer que un viejo antibiótico sea 100 veces más fuerte

Nathaniel Martin, profesor de bioquímica, se preguntó qué pasaría si se tomara un antibiótico conocido desde hace 70 años y se intentara mejorarlo con las últimas herramientas de la química moderna. Puede ser cien veces más potente e inhibe el crecimiento de algunas bacterias resistentes a los medicamentos. La investigación de su equipo ha sido publicada. PNAS.

No todo el mundo conoce el nombre Bacitracina, pero es uno de los antibióticos más utilizados en el mundo. Aunque no se usa comúnmente en los Países Bajos, la mayoría de los hogares en América del Norte tienen alguna forma de bacitracina en su botiquín. Suele aplicarse de forma tópica. Piense en la crema en la rodilla de piel que puede infectarse.

Martin siempre había estado particularmente interesado en la bacitracina porque «invade» las bacterias de una manera única en comparación con otros tipos de antibióticos. Se adhiere a una parte específica de la membrana bacteriana en la capa exterior de la célula. Al hacerlo, la bacitracina evita que las bacterias construyan su pared celular y, por lo tanto, impiden su crecimiento.

Algo que nadie entendió hasta entonces.

Hace unos años, Martin leyó un artículo que mostraba en detalle cómo la bacitracina se une a su objetivo bacteriano y le llamó la atención.

«Me di cuenta de que había algo realmente interesante acerca de cómo la bacitracina mata las bacterias que nadie entendía hasta entonces», dice. La pista se llama estructura cristalina y muestra la disposición exacta de los átomos del antibiótico.

En pocas palabras, el artículo reveló que la molécula de bacitracina tiene cinco puntos de contacto con la membrana celular bacteriana. Puedes compararlos con brazos que se extienden y atrapan bacterias.

«Esto me hizo preguntarme como químico: ¿Qué pasaría si hiciéramos estos brazos más largos y pegajosos? ¿Podrían unirse mejor a la célula y hacer que el antibiótico sea más eficaz?»

Construyendo una versión «mejorada» de la bacitracina

Martin y su grupo de investigadores del Instituto de Biología de Leiden (IBL) se pusieron a trabajar utilizando síntesis química para construir una versión «mejorada» de la bacitracina.

Tenga en cuenta que los antibióticos suelen ser producidos por microorganismos que viven en el suelo. Eso significa que no están necesariamente optimizados para su uso en el cuerpo humano como medicamentos. Ciertas clases de antibióticos, como las penicilinas, han sido mejoradas sintéticamente a lo largo de los años por los químicos medicinales. Pero la bacitracina todavía se utiliza en su forma natural y sin cambios. Eso significa que es posible que aún no se haya desbloqueado todo su potencial.

Martin quería abordar exactamente eso con este estudio. Y resulta que tenía razón. El potenciador sintético bacitracina puede mejorarlo por un amplio margen. «En muchos casos, hemos visto que nuestra nueva versión de bacitracina es entre diez y cien veces más potente que la forma natural», afirma Martin.

Prevenir el desarrollo de bacterias resistentes a los medicamentos.

Los investigadores hicieron un segundo descubrimiento mientras probaban el fármaco en bacterias cultivadas en el laboratorio. La bacitracina mejorada es más eficaz para inhibir el crecimiento de algunas bacterias resistentes a los medicamentos. La resistencia bacteriana es un problema creciente que preocupa a los médicos especialistas en enfermedades infecciosas de todo el mundo. La Organización Mundial de la Salud también lo ha calificado como una «principal amenaza para la salud pública mundial».

La investigación de Martin no se realizó con la intención de crear un producto comercialmente viable en este momento.

«Primero tenemos que demostrar que es posible». Pero ahora que se ha dado ese paso, ya están considerando realizar un estudio de seguimiento para descubrir cómo se puede utilizar la bacitracina mejorada para tratar infecciones graves resistentes a los medicamentos.