Científicos logran reactivar un antibiótico poderoso que había sido derrotado por superbacterias

La resistencia a los antibióticos se ha convertido en una de las amenazas más serias para la medicina moderna. A medida que las bacterias evolucionan, los medicamentos que antes eran efectivos pueden perder su eficacia, complicando el tratamiento de infecciones comunes y aumentando los riesgos asociados con procedimientos médicos rutinarios.

Investigadores de todo el mundo buscan formas de adelantarse a estos microbios en rápida evolución. Una estrategia prometedora no consiste en inventar un antibiótico completamente nuevo, sino en ayudar a que los fármacos existentes vuelvan a funcionar. Esta es la idea detrás de los adyuvantes antibióticos, moléculas que no matan directamente a las bacterias, sino que restauran el poder de los antibióticos.

Desarrollo de nuevas moléculas para acelerar el descubrimiento de medicamentos

El Profesor John Moses y su equipo en el Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) han dedicado años a desarrollar reacciones químicas que pueden hacer que el proceso de descubrimiento de medicamentos sea más rápido y eficiente. Utilizan una técnica llamada diversity oriented clicking (DOC), que fue creada en su laboratorio. Con este método, han construido una biblioteca que contiene más de 150 compuestos diferentes. Las moléculas de esta colección ya han contribuido a investigaciones sobre la resistencia a los antibióticos y el cáncer.

Ahora, a través de una colaboración con Scripps Research, la biblioteca ha ayudado a los científicos a restaurar la efectividad de la vancomicina, un potente antibiótico comúnmente utilizado contra infecciones severas, incluidas aquellas causadas por MRSA y Clostridium difficile (C. diff). Ambos patógenos pueden desarrollar resistencia y convertirse en "superbacterias" que evaden medicamentos de primera línea como la vancomicina, propagándose a través de hospitales, hogares de ancianos y comunidades.

Restaurando la vancomicina contra bacterias resistentes

En el nuevo estudio, los científicos del laboratorio de Moses trabajaron con el equipo del Profesor Howard Hang en Scripps para identificar una forma de hacer que la vancomicina fuera efectiva nuevamente. Los investigadores se enfocaron en una enzima bacteriana llamada secreted antigen A (SagA) y la bloquearon utilizando una pequeña molécula conocida como pghi-4, que fue descubierta por primera vez en el laboratorio de Moses en 2020.

Cuando la E. faecium resistente a los medicamentos fue tratada con vancomicina y pghi-4, el antibiótico recuperó su capacidad para matar las bacterias. Para Moses, uno de los aspectos más destacados del hallazgo es que la investigación no comenzó como una búsqueda directa de un nuevo antibiótico.

"Este descubrimiento provino de una investigación química fundamental", explicó. "El desarrollo de reacciones llevó al descubrimiento del primer inhibidor de una enzima importante involucrada en la resistencia a los antibióticos. Este es un proceso que estamos refinando constantemente para mantener nuestra biblioteca de moléculas actualizada y agregar más para que los colaboradores puedan aprovechar en su investigación".

Una estrategia más amplia contra las superbacterias

Al poner la biblioteca molecular a disposición de otros investigadores, el equipo espera que enfoques similares puedan eventualmente conducir a tratamientos para infecciones adicionales resistentes a los medicamentos, incluyendo formas resistentes de tuberculosis.

"Este trabajo refleja una filosofía de la química diseñada para acelerar el descubrimiento de medicamentos en su forma más pura", dice Moses. "Al utilizar reacciones químicas confiables, robustas e inteligentes, podemos construir nuevas moléculas de manera más eficiente. Ese es exactamente el enfoque que utilizamos aquí".

A medida que la resistencia a los antibióticos crece en todo el mundo, los hallazgos muestran que importantes avances médicos pueden surgir de repensar la química de los medicamentos que ya existen. Un tratamiento futuro puede comenzar no con un nuevo antibiótico, sino con una molécula cuidadosamente diseñada que ayude a que un antiguo funcione nuevamente.

Financiamiento

Esta investigación fue apoyada por los National Institutes of Health, National Cancer Institute, Australian Research Council, New York State Biodefense Commercialization Fund, F.M. Kirby Foundation y Starr Foundation.