La gran promesa de los bacteriófagos es que destruyen las bacterias de forma natural, a menudo en situaciones en las que los antibióticos fallan. Hasta ahora, no hay forma de acceder a ellos de forma rápida y eficaz, especialmente en situaciones de emergencia de infecciones resistentes a los antibióticos. Investigadores de la Universidad McMaster, en colaboración con un colega de la Universidad Laval, han desarrollado una nueva forma sencilla de recolectar, identificar y compartir fagos, haciéndolos más accesibles para los pacientes que los necesitan.
«A menudo se habla de los bacteriófagos como un rayo de esperanza, pero son más difíciles de usar que los antibióticos convencionales porque hay muchos tipos», dice la investigadora principal Zeinab Hosseinidoustost, ingeniera química de McMaster que ocupa la Cátedra de Investigación de Canadá en Bioingeniería de Bacteriófagos.
El trabajo del equipo de investigación se detalla en un artículo publicado hoy en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
Los bacteriófagos, o fagos, como se les conoce menos formalmente, son virus beneficiosos que podrían cambiar el curso de la medicina y la agricultura, especialmente a medida que crece la resistencia a los antibióticos en todo el mundo.
Cada forma de bacteriófago está especializada en atacar una forma particular de bacteria y nada más, lo que permite que los fagos se dirijan específicamente a las infecciones dejando solo las bacterias beneficiosas. Un desafío clave para aprovechar su enorme potencial es crear un acceso fácil y rápido a colecciones de fagos.
«No tenemos una biblioteca central de fagos a la que consultar cuando necesitamos usarlos. Por ahora, sólo tenemos bibliotecas locales descentralizadas de fagos en lugares como laboratorios de investigación y clínicas privadas», dice Hosseinidoust.
«Lo que hace que esto sea aún más desafiante es que dependemos del mismo equipo básico y laboriosas técnicas de laboratorio para manipular y detectar fagos que nuestros antepasados usaron hace 100 años cuando se descubrieron por primera vez».
A estos obstáculos críticos se suma el hecho de que los fagos vivos deben suspenderse en líquidos y viales refrigerados o congelados, lo que hace que el almacenamiento sea engorroso y dificulta el transporte y la distribución eficientes de las colecciones de fagos. Los investigadores superaron estos obstáculos desarrollando una plataforma de almacenamiento seco que desempeña un papel clave en su nuevo sistema fácil de usar, haciendo coincidir rápidamente infecciones específicas con fagos que pueden detenerlas.
Los fagos son naturales, seguros y eficaces. Son los organismos más comunes en la Tierra y habitan todos los rincones de nuestro cuerpo y del medio ambiente, pero aún se están observando sus beneficios potenciales.
Hasta la fecha, los científicos han identificado sólo una fracción de todas las propiedades de los fagos.
El trabajo para desarrollar la capacidad de los fagos se desaceleró significativamente en las décadas de 1940 y 1950, cuando la penicilina pasó a ser el centro de atención del control de infecciones, especialmente en Occidente. Aunque el estudio y la utilización de fagos continúan en Europa central y oriental, el interés mundial por los fagos está creciendo nuevamente a medida que la potencia de los antibióticos disminuye después de generaciones de uso excesivo.
Esquema de visión y características de los fagos. Crédito: Comunicaciones de la naturaleza (2024) DOI: 10.1038/s41467-024-49710-2
El corazón del nuevo sistema es un medio novedoso, similar a una píldora, que recolecta fagos sin refrigeración y los combina con un agente que produce un brillo visible cuando el fago responde a la infección objetivo.
Utilizando este medio, los investigadores pueden cargar una bandeja de prueba portátil del tamaño de un libro de bolsillo con cientos o miles de muestras de fagos.
La nueva tecnología permite almacenar los fagos a temperatura ambiente durante meses hasta que se necesiten, combinando biobanco y laboratorio en un solo paquete. Un usuario simplemente agrega una muestra de la bacteria objetivo a cada pocillo de una placa de pocillos precargada y cualquier resultado positivo es visible después de 30 minutos a dos horas.
«Tener acceso rápido a estos laboratorios de pruebas portátiles aporta velocidad y orden a la forma en que se hacen las cosas hoy en día, cuando una clínica u hospital que enfrenta una emergencia se ve obligada a enviar un llamado desesperado para que se prueben fagos candidatos para su posible uso». dice el coinvestigador Tohid Didar, ingeniero mecánico que ocupa la Cátedra de Investigación de Canadá en Nanobiomateriales.
Fereshteh Bayat, investigador postdoctoral en los laboratorios de Didar y Hosseinidousto, desarrolló el concepto de la tecnología durante su doctorado. plan.
«Siempre quise contribuir con algo que tuviera un impacto positivo en la vida de las personas», dice Bayat. «Verlo hecho realidad es muy gratificante».
El investigador McMaster, el Dr. Sylvain trabajó con Moino en la Universidad Laval en la ciudad de Quebec, sede del biobanco de fagos de referencia más grande del mundo, y con su colega de McMaster, Carlos Philippe, que se especializa en la inmovilización de biomoléculas.
Los investigadores dicen que la nueva tecnología facilita el uso de fagos en aplicaciones no médicas, como la agricultura, para controlar infecciones de animales y plantas. Están buscando socios para desarrollar la tecnología para un uso más amplio.
«Si todo avanza hacia la aplicación comercial como esperamos, esto podría revolucionar la forma en que utilizamos los fagos para diferentes propósitos», dice Dither.
Más información:
Fereshteh Bayat et al, Tecnología de plataforma de alto rendimiento para la identificación rápida de objetivos en terapia con fagos personalizada, Comunicaciones de la naturaleza (2024) DOI: 10.1038/s41467-024-49710-2
Proporcionado por la Universidad McMaster
referencia: El nuevo sistema facilita el acceso, el transporte y el uso de los fagos que salvan vidas (2024, 11 de julio) Consultado el 14 de julio de 2024 en https://phys.org/news/2024-07-lifeserved-phages-accessible-easier.html
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