Proteínas de 160 millones de años muestran eficacia sorprendente contra superbacterias

Un grupo de biólogos de la Universidad de Oregon logró revivir proteínas antimicrobianas que datan de hace 160 millones de años, abriendo nuevas posibilidades en la lucha contra las infecciones resistentes a los antibióticos. Estos antiguos péptidos, provenientes de mamíferos prehistóricos, mostraron una eficacia sorprendente frente a bacterias que han desarrollado resistencia a tratamientos actuales.

El estudio, publicado en la revista PLOS Biology el 25 de agosto, investigó la historia evolutiva de los péptidos, fragmentos cortos de proteínas, que se remontan a los primeros mamíferos placentarios. Este grupo incluye a los humanos y casi todos los mamíferos actuales. Los experimentos de laboratorio revelaron que algunos de los péptidos reconstruidos de ancestros extintos eran más efectivos contra bacterias resistentes a los antibióticos que algunas versiones modernas.

Según Matt Barber, autor principal del estudio y biólogo evolutivo en el Colegio de Artes y Ciencias de la universidad, estas defensas biológicas perdidas podrían ofrecer a los investigadores puntos de partida útiles para desarrollar tratamientos que complementen o reemplacen los antibióticos que han dejado de ser efectivos. "La resistencia bacteriana ha sido un desafío constante, y revivir o diseñar péptidos antimicrobianos mejorados podría ser una solución terapéutica en el futuro", afirmó.

El trabajo de Barber se centra en la lactoferrina, una proteína inmune presente en casi todos los fluidos corporales, excepto en la sangre. Su función principal es privar a los patógenos del hierro, un elemento esencial para su crecimiento. Además, la lactoferrina contiene un péptido antimicrobiano capaz de dañar las membranas bacterianas, generando agujeros que pueden destruir las células.

Los investigadores trazaron la historia evolutiva de la lactoferrina, analizando secuencias genéticas de especies vivas como humanos y vacas. Utilizando métodos estadísticos, estimaron las secuencias genéticas más probables que poseían sus ancestros comunes, extendiendo la reconstrucción hacia atrás en el tiempo, aproximadamente 160 millones de años. Titas Sil, estudiante de doctorado y autor principal del trabajo, destacó la importancia de este enfoque: "La evolución es un experimento científico de miles de millones de años, y estudiar lo que funcionó y lo que no puede proporcionar información valiosa para el diseño de nuevas herramientas antimicrobianas".

Sil sintetizó los genes predichos y utilizó células para producir las proteínas antiguas reconstruidas. Las pruebas contra patógenos vinculados a enfermedades humanas, como Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Streptococcus, mostraron que los péptidos más antiguos podían interrumpir las membranas bacterianas, aunque las bacterias lograban reparar el daño y sobrevivir. Sin embargo, las versiones reconstruidas de ancestros mamíferos más recientes resultaron ser progresivamente más efectivas.

Los investigadores encontraron que un cambio estructural pequeño en la cadena de aminoácidos de los péptidos antimicrobianos aumentó notablemente su eficacia. Barber enfatizó que "cambios pequeños en estos dominios podrían tener efectos significativos". Aunque los péptidos antimicrobianos resucitados no están listos para convertirse en nuevos medicamentos, la reconstrucción de su historia evolutiva podría ayudar a desarrollar tratamientos futuros que sean más difíciles de resistir para los patógenos.

Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.