La Organización Mundial de la Salud considera que las superbacterias son un problema sanitario urgente de dimensión mundial. La resistencia de algunos microrganismos a los antibióticos provoca cada año la muerte de 33.000 personas en toda Europa, 3.000 de ellas en España. La cifra asciende a 1,2 millones en todo el mundo y, si no se frena, en 2050 hablaríamos de un total de 10 millones de fallecidos. De ahí la importancia de cuatro de los proyectos premiados este año en la convocatoria de CaixaResearch de Investigación en Salud 2023, que se dirigen precisamente a combatir la llamada "pandemia silenciosa".
Un mecanismo que inactiva la resistencia de las bacterias
Daniel López y una compañera de su equipo de investigación en el laboratorio
Daniel López, bioquímico del Centro Nacional de biotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, lidera un proyecto que ha conseguido desactivar los mecanismos de resistencia de estas bacterias. Es uno de los premiados en la convocatoria de CaixaResearch de Investigación en Salud 2023, lo que ha supuesto un importante impulso ya que han recibido una subvención de 494.300 euros.
Su equipo descubrió en 2010 un proceso celular esencial para la supervivencia de las bacterias durante las infecciones. "Este mecanismo se encarga de estabilizar y ensamblar las maquinarias proteicas que tiene la bacteria, incluidas las maquinarias responsables de la resistencia a los antibióticos. Estos años nos hemos dedicado a entender este mecanismo y hemos podido diseñar tratamientos que lo inhiben. Con ello conseguimos que todas esas maquinarias no se puedan ensamblar". En estos casos, los antibióticos clásicos utilizados para combatir la infección pueden funcionar ya que se ha desactivado el mecanismo de resistencia.
"Lo que hemos descubierto no es una molécula, es un mecanismo, por lo que lo más directo para implementarlo seguramente será desarrollarlo como proceso o terapia hospitalaria, más que comercializarlo", asegura el investigador. En concreto, este mecanismo desactiva a dos especies bacterianas y el objetivo ahora es expandir el conocimiento a las más frecuentes en los hospitales para desarrollar un tratamiento universal.
Atravesar la membrana de las bacterias
El antibiótico, para atacar la bacteria, precisa atravesar su membrana, un reto que se hace imposible en algunas ocasiones. Javier Montenegro, químico del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la Universidade de Santiago de Compostela, en colaboración con Mariana Pinho, de la Universidade Nova de Lisboa, lidera un proyecto para saltarse esta barrera en cepas resistentes o de permeabilidad limitada.
Javier Montenegro, químico del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS)
"Se trata de un reto muy complejo, pues no resulta fácil atravesar la membrana de las bacterias, sobre todo las de las bacterias llamadas gramnegativas, que tienen una membrana externa que supone una barrera adicional", explica Montenegro. Su equipo ha descubierto una propiedad de los clústeres de boro que permite el paso de moléculas hidrófilas —moléculas que se disuelven en el agua— a través de membranas lipídicas. Para Montenegro, este gran hito científico, que ha recibido 984.050 euros de la convocatoria CaixaResearch de Investigación en Salud 2023, supone "un cambio completo de paradigma para la ciencia y la entrega de fármacos".
Reducir la virulencia de las bacterias sin matarlas
Los antibióticos eliminan microorganismos, pero al mismo tiempo contribuyen a la proliferación de bacterias resistentes, que se multiplican en un entorno libre de medicamentos. El uso de fármacos provoca un desequilibrio en la comunidad bacteriana natural de nuestro organismo, un ecosistema clave para nuestra salud y sistema inmunológico. El tercer proyecto de investigación premiado en CaixaResearch este centrado en desarrollar una alternativa terapéutica que desactive la virulencia de las superbacterias y ha recibido una subvención de 499.950 euros.
El equipo de Didier Cabanes, biólogo molecular del Instituto de Investigação e Inovação em Saúde de la Universidade do Porto, estudia las bacterias grampositivas, como los estafilococos, los estreptococos y Listeria. En la pared celular de Listeria descubrió que "algunos glicopolímeros (azúcares) presentes en su superficie —que no eran determinantes para su crecimiento— eran cruciales no solo para la resistencia de la bacteria a las defensas antimicrobianas del huésped y a los antibióticos, sino también para la patogenicidad bacteriana". Los investigadores consideran que atacar a las encimas responsables de estos glicopolímeros puede ser muy efectivo para combatir la infección sin matar el microorganismo que la causa.
Didier Cabanes, biólogo molecular del Instituto de Investigação e Inovação em Saúde de la Universidade do Porto
El objetivo de este proyecto es desarrollar fármacos de nueva generación que inhiban estos glicopolímeros para cosneguir potenciar la acción de los antibióticos preservando la microbiota. "Nuestro enfoque es el primero que desarmará y sensibilizará simultáneamente los patógenos grampositivos sin afectar su crecimiento", asegura Cabanes.
Una vacuna para prevenir las infecciones por Klebsiella pneumoniae
En el último informe de la agencia European Centre for Disease Prevention and Control, la bacteria Klebsiella pneumoniae se hallaba entre los tres principales causantes de infecciones resistentes a antibióticos. Concretamente, en 2022 se detectaron más de 45.000 casos de infección por esta bacteria en Europa, más de un 15 % de ellos, causado por cepas inmunes al efecto de estos fármacos. Esta es la razón por la que la OMS ha clasificado Klebsiella pneumoniae entre las especies de preocupación crítica en el ámbito sanitario.
Mireia López Siles, microbióloga de la Universitat de Girona, lidera un equipo que está desarrollando una vacuna para luchar contra esta bacteria, que se puede encontrar en cualquier ambiente. Disponer de una vacuna podría aumentar la duración de la protección frente a la bacteria en comparación con el tratamiento antibiótico, proporcionar inmunidad de grupo y reducir la mortalidad asociada a estas infecciones. "Esto es clave porque permitiría reducir el uso de antibióticos para tratar infecciones y la probabilidad de que aparezcan más bacterias resistentes a estos", explica López Siles.
Mireia López Siles, microbióloga de la Universitat de Girona
El proyecto, que ha recibido 50.000 euros de la convocatoria CaixaImpulse de Innovación en Salud (financiación que se complementa con el acompañamiento por parte de expertos y mentores), se halla en fase preclínica. Su objetivo en esta fase es evaluar la capacidad de protección in vivo de KlebsiGene, una vacuna de ADN desarrollada previamente por la Universitat de Girona y el Instituto de Salud Carlos III, y mejorar su formulación. Incluye dos innovaciones principales, apunta la investigadora: "Por un lado, la vacuna se dirige a partes de la bacteria que no han sido utilizadas previamente en otras vacunas y que juegan un papel fundamental en la supervivencia de la bacteria, por lo que esperamos que confiera una mejor protección. Por otro lado, utilizamos una nueva tecnología de ADN que incorpora elementos para estimular la respuesta inmune del paciente".
Hasta el momento, se han desarrollado ocho prototipos de vacunas. "El siguiente paso es demostrar en un organismo complejo que nuestra vacuna es capaz de activar el sistema inmunitario y proteger frente a la infección", asegura la especialista.
¿Cómo evitar las superbacterias?
La proliferación creciente de las superbacterias se debe en gran medida a hacer un uso indebido de los medicamentos. "Es, en parte, natural —las bacterias evolucionan y van adquiriendo resistencia—, pero con nuestro uso de los antibióticos también hemos contribuido a generar entornos, como los hospitales o la ganadería (donde se han utilizado los antibióticos de forma generalizada no solo para tratar las infecciones bacterianas de los animales, sino también para promover su crecimiento, así como para prevenir enfermedades sin diagnóstico previo), que facilitan este proceso evolutivo, haciendo así que los antibióticos dejen de ser efectivos cada vez más rápido", asegura López Serrano.
Los expertos coinciden en señalar que los fármacos deben usarse solo bajo prescripción médica, cuando son estrictamente necesarios. Aunque experimentemos una mejoría, debe concluirse el tratamiento y nunca debemos reutilizar recetas anteriores o automedicarnos.
Lavarse las manos con frecuencia, limpiar adecuadamente los alimentos y evitar estar en contacto con personas enfermas sin protección son algunas de las cosas que pueden ayudarte a protegerte de estos patógenos.
Las medicinas sobrantes deben depositarse en los puestos de recogida habilitados en las farmacias para evitar que acaben vertidos al medio natural.