Virus modificados pueden eliminar bacterias resistentes a los Antibióticos

estructura de un bacteriofago
Por medio del uso del método CRISPR y virus que atacan a bacterias (bacteriofagos) se puede causar la muerte a bacterias que son resistentes a tratamientos con antibióticos. Los mismos tendrían la finalidad de actuar como una respuesta  al ataque de estos microorganismos malignos que son un gran problema en muchos hospitales. Ya, científicos se encuentran obteniendo importantes resultados en la aplicación de este tratamiento.

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Ya varias compañías líderes en el tratamiento en contra de bacterias potencialmente mortales se encuentran diseñando este tipo de virus modificados, denominados bacteriófagos, que utilizan el sistema de edición de genes CRISPR para así combatir y destruir a bacterias específicas.

El método CRISPR está compuesto por  un segmento de ADN que contienen repeticiones cortas de secuencias de bases, que pueden ser codificados y funcionar como método de transporte para “virus buenos” que tienen desactivada su función contaminadora y funcionan como una cortadora genética que da lugar a la eliminación funcional de genes o la inducción de mutaciones génicas en estas bacterias resistentes.

Bacteriofagos capaces de destruir bacterias
Los bacteriofagos podrian ayudar a destruir esas bacterias resistentes a antibioticos

 

“Ya este tratamiento ha tenido resultados exitosos en ratones víctimas del ataque de estos virus resistentes a los antibióticos que de alguna forma los hubiera matado” afirma Rodolphe Barrangou, director científico de Locus Biosciences durante una conferencia en Research Triangle Park en Carolina del Norte. Las compañías podrían iniciar ensayos clínicos en humanos durante el próximo año.

Sin embargo este tratamiento ha presentado algunas dificultades y su desarrollo ha sido por algunos momentos lento. La terapia con bacteriófagos ha requerido que los científicos aíslen constantemente la nueva cepa bacteriana que rápidamente pueden desarrollar resistencia a este tipo de tratamiento. Esto conllevaría un problema para las agencias reguladoras que constantemente tendrían que estar validando continuamente un nuevo tratamiento.


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¿Cómo se pueden evitar estas dificultades?

Ya se está trabajando en la forma de evitar este tipo de inconvenientes. Locus Biosciences ha implementado su técnica denominada CRISPR ARN. Aquí se identifica la secuencia de ADN específica para un invasor dado, en donde, si el ARN de CRISPR es emparejado con una secuencia de ADN complementaria, las proteínas  Cas cortarán el ADN invasor. Es decir, una vez que el bacteriófago infecta a una bacteria. Para ello utiliza una funcionalidad innovadora denominada Cascade/Cas3 que modifica la actuación de la enzima Cas3 que es generada por la bacteria para matar a los bacteriófagos y que en vez de eso, auto-destruye la bacteria específica por medio del ataque irreversible de destrucción a la secuencia ADN de la misma.

Según Locus Biosciences esta plataforma “provee el diseño y desarrollo de poderosos antimicrobianos que evitan los mecanismos de resistencia a los antibióticos actualmente conocidos, mientras que al mismo tiempo, evita ataque a bacterias no dañinas”.

Otra compañía llamada Eligo Bioscience radicada en París, utilizada en método similar al efectuado por el laboratorio estadounidense. Se eliminan todas las instrucciones genéticas que permiten a los bacteriófagos replicarse y se inserta ADN que lleva codificado en su interior ARN guía y la enzima Cas9 que corta la secuencia del ADN en un punto determinado y dicha ruptura conlleva a la destrucción de la bacteria irreversiblemente.


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El microbioma se refiere al los genes bacterianos que están implícitos en genes otros organismos  como los humanos, y codifican para proteínas que son importantes para diferentes procesos biológicos.

“Este sistema estaría enfocado al combate de bacterias intestinales humanas” dice Eligo Xavier Duportet, director general de Eligo Bioscience. Por lo que ambas compañías esperan comenzar ensayos clínicos en 18-24 meses, teniendo como objetivo primario tratar las infecciones bacterianas que causan enfermedades graves. Sin embargo estas quieren ir más allá, ya que, las perspectivas futuras de este innovador tratamiento con bacteriófagos van en la búsqueda de trabajar con mayor precisión el microbioma humano mediante la eliminación de bacterias naturales que son las causantes de enfermedades como el autismo, obesidad y determinados tipos de cáncer.

Ambos laboratorios esperan que estas terapias al momento de ser aplicadas sean seguras en seres humanos para así comprender mejor la relación entre el microbioma y los bacteriófagos. “Ya por el momento los bacteriófagos permiten manipular los microbiomas de los animales de experimentación, lo que podría ayudar a desentrañar cómo ciertas bacterias influyen en las condiciones como el autismo” resalta Timothy Lu, un biólogo sintético en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge.

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Al momento de estas investigaciones, otras compañías ya se encuentran trabajando en el campo de la bioingeniería que busca la obtención de bacteriófagos que cumplan distintas tareas. Estos bacteriófagos sintéticamente modificados podrían contener docenas de características especiales, incluyendo enzimas que puedan atacar a las biopelículas o ecosistemas microbianos y proteínas que los ayuden a ocultarse del ataque del sistema inmunológico humano.

Aún quedan obstáculos por resolver tales como la gran cantidad de bacteriófagos necesarios para atacar una infección fuerte, lo que podría desencadenar reacciones inmunes, que son indeseadas e interferirían con el tratamiento. Esto es lo que advierte Elizabeth Kutter, un microbiólogo en el Evergreen State College en Olympia, Washington, que adicionalmente agrega que los bacteriófagos podrían potencialmente transferir genes de resistencia a antibióticos a las bacterias no resistentes y que no necesariamente necesitan ser atacadas en la terapia.


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Aunque pese a estas dificultades ya expuestas, todo este tipo de terapias génicas están ganando bastante terreno en el campo de la medicina genética y habrá un montón de trabajo para los bacteriófagos modificados genéticamente por parte de la bioingeniería. Kutter culmina dejando una afirmación que apunta a un brillante futuro para este tipo de tratamientos genéticos:

 

“Creo que van a complementar las cosas que se pueden hacer por los bacteriófagos naturales que han sido diseñados para permanecer por cientos de miles de años”.

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