Nuevos descubrimientos en bacterias Gram negativas podrían brindar una nueva oportunidad a los antibióticos
Un equipo multidisciplinar de investigadores europeos ha proporcionado nuevos conocimientos sobre la manera en la que las moléculas atraviesan la pared celular bacteriana y cómo las bacterias se defienden expulsándolas. Los descubrimientos del proyecto TRANSLOCATION pueden ayudar a seleccionar y optimizar moléculas prometedoras que podrían emplearse para desarrollar nuevos antibióticos. El proyecto TRANSLOCATION formaba parte de una iniciativa más amplia denominada New Drugs for Bad Bugs. Este programa de investigación lidera los esfuerzos de la Unión Europea para combatir la creciente capacidad de las bacterias para desarrollar resistencia a los antibióticos. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la aparición de resistencia a agentes antimicrobianos se está «convirtiendo en una grave amenaza para la salud pública con unas consecuencias aún desconocidas». «Nos estamos empezando a dar cuenta de que puede llegar un punto en el que no tengamos fármacos suficientes para combatir las infecciones bacterianas», comenta Mathias Winterhalter, coordinador del proyecto TRANSLOCATION y profesor de biofísica en la Universidad Jacobs de Bremen en Alemania. Pocos incentivos para el desarrollo de nuevos fármacos En los últimos treinta años, solo se han comercializado dos nuevas clases de antibióticos. La debilidad del modelo de negocio para promover la producción de nuevos antibióticos implica que solo un puñado de empresas farmacéuticas siguen activas en el área de la investigación y el desarrollo de antibióticos. La falta de información precisa sobre cómo las moléculas penetran en las bacterias constituye uno de los principales obstáculos a la hora de desarrollar nuevos fármacos. Para examinar esta cuestión científica básica, el proyecto TRANSLOCATION reunió a un equipo puntero formado por ciento cincuenta investigadores de los campos de la física, la química y la microbiología clínica y les alentó para que trabajaran conjuntamente de una forma excepcionalmente transparente y honesta. «Cada uno de los integrantes del equipo tiene que estar dispuesto a compartir información relacionada con su trabajo con el resto de compañeros en cualquier momento», explica el profesor Winterhalter. «Tienes que confiar en las personas que te rodean para así favorecer que no mantengan su investigación y descubrimientos en secreto hasta el mismo momento de su publicación». Los becarios Marie Curie del proyecto fueron capaces de determinar la estructura de diferentes porinas de varias bacterias Gram negativas, incluyendo las especies Campylobacter jejuni, Vibrio cholera y Enterobacter aerogenes. Las porinas son proteínas de membrana que forman un canal transmembrana lleno de agua en la pared celular externa de las bacterias. Examinar cómo realizan su función de cribado, facilitando que solo las moléculas de un determinado tamaño penetren en la bacteria, es una línea de investigación muy prometedora. «Disponer de una estructura de alta resolución nos permitió emplear la modelización asistida por ordenador para determinar los mecanismos moleculares que permiten a los antibióticos introducirse en las porinas», comenta el profesor Winterhalter. Autodefensa El estudio de las bombas de eflujo, el mecanismo mediante el que las bacterias se defienden expulsando determinadas moléculas, constituyó la segunda línea de investigación del proyecto. El equipo se centró en dilucidar cómo las bacterias reconocen estas moléculas. «En este sentido, obtuvimos una mejor comprensión sobre cómo funciona la bomba de eflujo para determinadas moléculas y cómo responden las bacterias ante dichas moléculas a fin de lograr desarrollar un inhibidor», afirma el profesor Winterhalter. Si los investigadores pueden descubrir cómo evitar que las bacterias expulsen las moléculas correctas, esto podría contribuir a que los antibióticos existentes fueran de nuevo eficaces. El tercer objetivo científico del proyecto era poner a disposición de otros investigadores sus descubrimientos. El equipo ha empleado un cuaderno electrónico digital de laboratorio que describe sus resultados y los métodos empleados para alcanzarlos. Los principales descubrimientos del proyecto se han publicado en revistas científicas y, actualmente, el equipo está trabajando en la creación de una base de datos que permitirá poner a disposición de todo el mundo datos precisos de su investigación. «Tenemos que ser más honestos y transparentes, no solo porque los ciudadanos quieren saber en qué se invierten sus impuestos —concluye el profesor Winterhalter—, sino también porque al abordar grandes problemas, es necesario tener una visión holística para poder resolverlos y, para ello, es necesario que contribuya la mayor cantidad posible de personas». TRANSLOCATION fue financiado por la Iniciativa sobre Medicamentos Innovadores, una asociación público-privada entre la UE y la industria farmacéutica europea.
Palabras clave
TRANSLOCATION, resistencia a antibióticos, antibióticos, bacteria Gram negativa, porinas, bomba de eflujo
