15 abril, 2019 Las bacterias resistentes a los antibióticos extienden su presencia en todo el mundo, hasta el punto de que ha previsiones que estiman que 2050, estas mismas enfermedades volverán a ser la principal causa de muerte global.

En un intento por aumentar el arsenal disponible, un equipo de científicos del Instituto Pasteur, el Centro Nacional para la Investigación Científica francés (CNRS) y la Universidad Politécnica de Madrid ha programado una estructura genética bacteriana capaz de eliminar específicamente múltiples bacterias resistentes a los antibióticos sin destruir las bacterias beneficiosas para el organismo. A diferencia de otros enfoques que están en desarrollo, esta nueva herramienta se asocia con una tasa mínima de aparición de nuevas resistencias. Los resultados se publican en el último número de Nature Biotechnology.

La administración de antibióticos ataca también a las bacterias de la microbiota, produciendo disbiosis. El impacto dañino de este desequilibrio se puede prevenir mediante el desarrollo de estrategias antimicrobianas altamente específicas. Es el caso del empleo de la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9, con la que se pueden diseñar una molécula que ataque a los genes de resistencia en las bacterias patógenas, no obstante, en muchos casos se produce una elevada tasa de escape (cuando el patógeno logra escapar de los mecanismos defensivos del organismo infectado).

En este estudio, un equipo científico dirigido por Didier Mazel, profesor del Instituto Pasteur, en París, desarrolló una estrategia alternativa basada en la expresión específica de toxinas muy potentes administradas por conjugación. La conjugación es un proceso utilizado por las bacterias para intercambiar genes a través de plásmidos. Así, la nueva estrategia se dirige al gen que codifica la toxina que está dentro del plásmido.

Los científicos verificaron la naturaleza específica de esta toxina en Vibrio cholerae. “Primero quisimos activar la expresión de la toxina en Vibrio cholerae, utilizando un promotor (una región de ADN requerida para la transcripción) específicamente reconocida por esta bacteria que expresa y activa el complejo de toxinas”, explica Didier Mazel. Luego refinaron esta “arma” aún más para que la toxina solo pudiera atacar cepas de Vibrio cholerae resistentes a los antibióticos. Esto implicó la creación de un módulo genético que expresaba un inhibidor de toxina altamente específico, una antitoxina, que ya no se produce cuando la bacteria contiene genes de resistencia. Al combinar estos dos procedimientos, desarrollaron una estructura genética cuya eficacia se verificó in vivo en las comunidades naturales complejas de bacterias en el pez cebra y Artemia microbiotas.

“La tasa de escape con esta estrategia es muy bajo. Se puede adaptar fácilmente para la destrucción específica de diferentes patógenos. Ahora necesitamos mejorar el proceso de suministro de genes por parte del plásmido”, concluye Didier Mazel.