*Uno atacaría la bacteria de la tuberculosis; otro, un patógeno que puede causar infecciones en la piel, neumonía, septicemia, meningitis, endocarditis; y el tercero, una que daña a pacientes en hospitales y a personas con sistemas inmunitarios debilitados.
A partir del veneno del alacrán Diplocentrus melici, originario de Veracruz, Lourival Possani Postay, investigador del Instituto de Biotecnología, campus Morelos, de la UNAM –en colaboración con Rogelio Hernández Pando, del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ), y Richard Zare, de la Universidad de Stanford, en California, Estados Unidos–, logró elaborar dos nuevos antibióticos que han demostrado ser bastante eficaces contra Mycobacterium tuberculosis, bacteria causante de la tuberculosis, y Stahaphylococcus aureus, patógeno que puede causar desde infecciones de la piel hasta neumonía, septicemia, meningitis, endocarditis y osteomielitis, sobre todo en entornos hospitalarios.
“Del veneno del alacrán Diplocentrus melici conseguimos aislar dos moléculas incoloras, denominadas benzoquinonas, que al contacto con el aire se oxidan y cambian de color: una se vuelve azul y la otra roja, así como logramos determinar su estructura y sintetizarlas. La azul actúa contra Mycobacterium tuberculosis y la roja contra Stahaphylococcus aureus”, indica Possani Postay.
La parte que tenía que ver con Mycobacterium tuberculosis y la enfermedad que causa en humanos fue abordada por Hernández Pando, quien es un patólogo reconocido, en su laboratorio del INCMNSZ.
“Como el doctor Hernández Pando tiene la posibilidad de inducir la tuberculosis en un modelo murino, pudo analizar el efecto de la benzoquinona azul y concluyó que es un muy buen antibiótico contra esta enfermedad. Después, en el Instituto de Biotecnología, continuamos el estudio y descubrimos que también puede matar otras bacterias como Acinetobacter baumannii”, agrega el investigador universitario.
Y para determinar la estructura de ambas moléculas y sintetizarlas, Possani Postay recurrió al doctor Zare, reconocido químico de la Universidad de Stanford.
“Esto fue así porque en mi laboratorio del Instituto de Biotecnología sólo podemos determinar la estructura de proteínas y péptidos, no la de benzoquinonas, que son compuestos heterocíclicos que no contienen aminoácidos”, explica.
Pruebas médicas y apoyo económico
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), internacionalmente la tuberculosis es la principal causa de muerte por un patógeno infeccioso, una de las diez primeras causas de mortalidad y una de las principales causas de fallecimientos relacionados con la resistencia a los antimicrobianos.
Aunque este padecimiento es prevenible y curable, está presente en todos los países y grupos etarios. Se calcula que en 2024 la contrajeron 10,7 millones de personas en el mundo entero (5,8 millones de hombres, 3,7 millones de mujeres y 1,2 millones de niños) y que 1,23 millones murieron a consecuencia de ella (150 mil tenían el virus de inmunodeficiencia humana).
Mycobacterium tuberculosis suele afectar los pulmones y se transmite por vía aérea con los tosidos, estornudos o escupitajos de una persona enferma.
Para la OMS, la llamada tuberculosis farmacorresistente ha desatado una crisis de salud pública y ya representa una amenaza para la seguridad sanitaria (es más, clasifica M. tuberculosis como una bacteria de prioridad crítica).
Respecto a las afecciones causadas por Stahaphylococcus aureus, son adquiridas con más frecuencia por personas con el sistema inmune comprometido o debilitado (debido a que esta bacteria también ha desarrollado una resistencia a antibióticos convencionales, la OMS la considera de prioridad alta).
Ahora, Hernández Pando prueba diferentes tipos de nanopartículas para estabilizar y proteger mejor los dos nuevos antibióticos y, de esta manera, introducirlos en el organismo. Por lo demás, ambas moléculas ya cuentan con una patente en México y Sudáfrica.
“Lo que sigue es hacer los ensayos clínicos; sin embargo, éstos implican un gran gasto. Ojalá que alguna farmacéutica mexicana nos ayude a hacerlos y a producir en masa los dos nuevos antibióticos”, concluye Possani Postay.
Picante, pero… benigno
Pseudomonas aeruginosa es una bacteria oportunista que causa estragos en pacientes internados en hospitales y en personas con sistemas inmunitarios debilitados, o sea, con fibrosis quística, quemaduras, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (epoc), cáncer, síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida)…
Las infecciones ocasionadas por esta bacteria (neumonía, sepsis y del tracto urinario, del oído, oculares, de la piel y en heridas) pueden ser muy graves y potencialmente mortales.
Debido a que Pseudomonas aeruginosa ha desarrollado una resistencia a antibióticos convencionales, la Organización Mundial de la Salud la considera una bacteria de alta prioridad.
Por fortuna, un grupo de investigadores del Departamento de Medicina Molecular y Bioprocesos del Instituto de Biotecnología, campus Morelos, de la UNAM, dirigido por Gerardo Corzo Burguete –en colaboración con Georgina Estrada Tapia, del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY)–, descubrió, en el chile habanero (Capsicum chinense Jacq.), un péptido llamado defensina J1-1, a partir del cual inventó un proceso biotecnológico para obtener un nuevo antibiótico, el XisHar J1-1, muy efectivo contra Pseudomonas aeruginosa (también podría serlo contra hongos).
Primero se obtiene una bacteria modificada genéticamente que genera la defensina J1-1, luego se cultiva esta bacteria en una fermentación sumergida, una técnica usada en la industria para producir compuestos en grandes cantidades, y por último se extrae y purifica la defensina J1-1.
“En nuestras pruebas no utilizamos una cepa de Pseudomonas aeruginosa resistente a antibióticos convencionales y extraída de pacientes, sino una que se emplea para caracterizar péptidos antimicrobianos… Por lo demás, la defensina J1-1 y algunas variantes de ella, todas producidas de manera sintética, ya cuentan con una patente mexicana”, señala Estrada Tapia.
Los retos
El siguiente paso es probar el antibiótico XisHar J1-1 ahora sí en una cepa de Pseudomonas aeruginosa resistente a antibióticos convencionales y extraída de pacientes.
“Si tenemos éxito en esto, y yo creo que sí lo tendremos porque ambas cepas, aunque diferentes, son de la misma especie, vendrían los ensayos preclínicos en un laboratorio autorizado; y después, los ensayos clínicos con pacientes”, dice Iván Arenas Sosa, integrante del equipo de Corzo Burguete en el Instituto de Biotecnología de la UNAM.
Aún hay otros retos para los investigadores, porque la defensina J1-1 y sus variantes pueden ser susceptibles a una degradación en diferentes organismos.
“Por eso es muy importante continuar investigando cuál es la forma más adecuada de esta molécula para hacer los ensayos preclínicos”, apunta Estrada Tapia.
En opinión de Arenas Sosa, con esta molécula también se podrían hacer formulaciones para tratar algunas heridas de la piel infectadas con Pseudomonas aeruginosa y otras bacterias.
“Nos falta mucho camino por recorrer. Esperemos que pronto se haga la transferencia tecnológica de la defensina J1-1”, agrega.
“El problema de las bacterias resistentes a los antibióticos se ha incrementado en los últimos años y seguirá así en el futuro. De ahí que resulte fundamental apoyar proyectos de investigación enfocados en el descubrimiento de nuevas moléculas o en la aplicación de nuevos tratamientos útiles para combatir la resistencia antimicrobiana”, finaliza.
Crédito: Gaceta UNAM
