Si no te suenan las bacterias multirresistentes, deberían porque estas bacterias son las responsables de la muerte de unas 700.000 personas al año, estimándose que para 2050 ese número alcance los 10 millones, de no encontrar antes un tratamiento que las detenga. Aparecen porque han desarrollado resistencia a los antibióticos, principalmente por el mal uso que hacemos de ellos, y son altamente peligrosas.
Afortunadamente, los virus podrían ayudarnos a combatirlas, en concreto, los llamados bacteriófagos. Te acompaño a descubrir cómo.
Pseudomonas, Staphylococcus aerus, Escherichia coli, Enterococcus faecium, Streptococcus pneumoniae, Aeromonas hidrofila, Mycobacterium tuberculosis, entre muchas otras, son los nombres de las bacterias de las que se están encontrando poblaciones multirresistentes, ya que burlan la acción de los antibióticos. Tenemos en nuestra mano la posibilidad de combatirlas, dando nuestra confianza al empleo de los bacteriófagos, surgiendo de este modo la llamada fagoterapia.
La fagoterapia surge como sustitución del empleo de antibióticos cuando éstos no son efectivos contra la infección bacteriana. Este tratamiento consiste en el empleo de bacteriófagos (fagos) como bactericidas, es decir, un virus que reconoce, infecta y destruye células bacterianas a través de un ciclo lítico, en el que se reproducen en el interior de las bacterias hasta que acaban por matarlas y fragmentarlas. Estos fagos tienen una alta especificidad: pueden llegar a infectar una o pocas cepas de una especie bacteriana, por lo que no sólo son inocuos contra células eucariontes y no dañarían a la persona tratada, sino que también lo son para nuestra microbiota, algo que no ocurre con el uso de antibióticos, que entre otras cosas, muchas veces no pueden ser suministrados a personas inmunodeprimidas por el riesgo que supone contra la propia flora bacteriana.
¿Cómo actúa la fagoterapia?
Tras suministrarse el fago, éste establece un reconocimiento altamente específico contra ciertos receptores de la superficie de la bacteria, con los que interacciona y se adhiere a su superficie. Tras esto, el fago introduce su material genético en el interior de la bacteria. En el ciclo lítico, el fago se aprovecha de los recursos de la propia bacteria para producir la síntesis de mARN necesario para generar las copias de la cápside, ácidos nucleicos virales y enzimas virales que ayudarán a lisar la bacteria y matarla. De forma que, a partir de un único fago se generan en el interior de la bacteria cientos de ellos que abandonan el hospedador, una vez se ensamblan sus componentes, destruyéndolo.
Estos cientos de fagos de nueva síntesis constituyen una nueva dosis antibacteriana, lo que presenta una gran ventaja al ser posible un tratamiento con una única dosis de fagos al paciente. Además, los fagos pueden alcanzar sitios que los antibióticos no pueden, y puede emplearse como tratamiento preventivo.
Otra de las ventajas que presentan los fagos es que su producción es mucho más rápida que los antibióticos, ya que es mucho más fácil la selección de nuevos fagos que encontrar un nuevo antibiótico.
Pese a las ventajas, también se combaten contra los principales problemas en las fagoterapias, que retrasan su uso comercial. Entre ellos encontramos las siguientes, muchos de los cuales veremos que tienen solución encontrada:
Algunas bacterias desarrollan resistencia a los fagos mediante diversos sistemas. El principal consiste en la mutación de los receptores que emplean los fagos como elemento de reconocimiento. Para solventar este problema, se contraataca con un cóctel de fagos con distintos mecanismos de infección, que aseguran que, aunque la bacteria genere resistencia a la infección, no lo haga contra todos los fagos.
El siguiente problema es a nivel regulatorio. La mayoría de las veces la FDA estadounidense rechaza las fagoterapias basadas en el uso de cócteles de fagos. También existe dificultad para registrarlos como propiedad intelectual. Sin embargo, sí que existe un interés político a nivel Europeo por emplear fagoterapias, por motivos recogidos en la Propuesta de Resolución del Parlamento Europeo sobre el fomento de la fagoterapia.
Otra dificultad radica en la liberación de endotoxinas por ciertas bacterias cuando son lisadas y que pueden perjudicar al paciente. Para solventarlo, Anakiraman Ramachandran, presidente de la biotecnológica Canadiense GangaGen, propone emplear fagos modificados genéticamente. La modificación consiste en la eliminación del gen responsable de la producción de endolisinas, unas enzimas hidrolíticas responsables de la destrucción de la membrana bacteriana que permite la liberación de los nuevos fagos. Los cientos de fagos nuevos se ensamblan en el interior de la bacteria que acaba muriéndose, sin romperse y sin liberar las citadas endotoxinas, hasta que finalmente es fagocitada.
Finalmente, otros contras que existen hacia las fagoterapias son las dificultades que existen en la entrega de los fagos bajo pedido y la formación de farmacéuticas sólidas que los produzcan, así como la percepción negativa asociada al empleo de virus como tratamiento.
¿Existe producción de fagos a nivel internacional?
Sí. Lo curioso es que las fagoterapias se descubrieron hace tiempo, por lo que no es algo nuevo, pero Occidente las rechazó en su día por la aparición de antibióticos y la preferencia por estos. Ahora las tornas han cambiado, de hecho regiones como Rusia, Georgia o Polonia llevan muchos años empleando bacteriófagos contra las infecciones bacterianas con éxito.
En Georgia encontramos el centro Tbilisi. En Polonia también encontramos el Instituto HirszFeld, responsable de proporcionar tratamiento a más de 5500 casos de infecciones bacterianas supurativas en humanos, donde el 90% de los pacientes se recuperaron con éxito.
Es ahora cuando comienzan a surgir más industrias dedicadas a investigar el uso terapéutico de los bacteriófagos, entre ellas: Intralytix (Baltimore, USA), New Horizons Diagnostics Corporation (Columbia, USA), Exponential Biotherapies (Washington, USA), Novolytics (Coventry, UK), Phage-biotech (Revobot, Israel), Eliava Institute (Georgia), Phage Therapy Center (Tbilisi, Georgia), Special Phage Services (Brookvale, Australia), Gangagen (Ontario, Canadá), Biopharm Pharmaceuticals (Tbilisi, Georgia), Biophage Pharma Inc (Montreal, Canadá) y Biochimpharm (Tbilisi, Georgia).
Gracias a estas empresas hoy en día existen productos comercializados que emplean bacteriófagos. Sin embargo, todos ellos se destinan al control sanitario alimenticio, medioambiental y veterinario, pero ninguno como tratamiento de infecciones bacterianas en humanos, aunque sí se ha llegado a recurrir a él como terapia experimental en algunos países, como en Polonia.
Esto último es debido a que todavía falta por vencerse algunas barreras de distinta índole: debemos encontrar un fármaco que contenga una concentración adecuada de fagos y que estos puedan mantenerse estables en él. Curiosamente, muchos de los tratamientos en desarrollo contra infecciones bacterianas en humanos que podemos encontrar, no suelen constituirse únicamente de bacteriófagos, sino que suelen venir combinado con otros componentes, entre ellos, y no de manera fortuita, de antibióticos. Por lo que…
«…la terapia antibacteriana con fagos, lejos de convertirse en un competidor de las industrias que comercializan antibióticos, también puede convertirse en un fuerte aliado. La unión hace la fuerza.»
Entre los distintos productos en desarrollo podemos encontrar PhagoBioDermTM. Este fármaco ya está desarrollado por PolymerPharma (Tbilisi, Georgia) y consiste en una película o matriz polimérica de naturaleza biodegradable que contiene bacteriófagos (un conjunto denominado con el nombre de Pyophage) y otros componentes, entre los que encontramos antibióticos (ciprofloxacino hidrocloruro), enzimas (quimotripsina) y otros (benzocaína, un anestésico), y se usa para infecciones bacterianas producidas en las quemaduras.
La idea en la que se basa este fármaco consiste en tres interacciones principales:
- el ciprofloxacino hidrocloruro es un antibiótico que inhibe en bacterias la DNA girasa, obstaculizando la replicación del DNA y la síntesis de proteínas, por lo que actúa contra bacterias que se encuentren en fase de propagación o recuperación.
- Al mismo tiempo, el cóctel de fagos empleado actúa contra bacterias piógenas, que son aquellas bacterias que provocan una reacción inflamatoria que incluye la producción de pus (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis), pontenciando así la respuesta inmune.
- Finalmente, la quimotripsina tiene actividad proteolítica, evitando la formación de trombos y coágulos y favoreciendo la biodegradación de la matriz.
El polímero se biodegrada dando lugar a aminoácidos, que son metabolizados por el organismo, y pretende actuar como un bactericida de rápida actuación, acelerando la regeneración y cicatrización de los tejidos dañados, suprimiendo factores pro-inflamatorios y estimulando factores anti-inflamatorios. Para mayor detalle de sus mecanismo de actuación podemos encontrar más información aquí.
Sin duda, la fagoterapia tiene múltiples aplicaciones y presenta muchas ventajas frente al empleo de antibióticos. Los contras con los que nos podemos topar no son deterministas, y pueden ser vencidos con tiempo y el desarrollo de nuevas soluciones. Existen oportunidades para aquellos que se dispongan a realizar formas farmacéuticas sólidas de los fagos, con distintos diseños de comercialización. Además, este campo de investigación sigue activo y está desarrollando otras alternativas como el uso de enzibióticos, los enzimas líticos que producen los fagos (como las endolisinas) para lisar las bacterias.
La fagoterapia no pretende sustituir por completo el uso de antibióticos, incluso pueden ser empleados en el mismo tratamiento.
Y tú, ¿crees que la fagoterapia resulta una buena alternativa a los antibióticos?
Referencias:
Segundo A., N. y Hernández B., E. y López V., O. y Torres A., O. (2010). Los bacteriófagos como una alternativa en el tratamiento de enfermedades infecciosas Bacterianas (Fagoterapia). Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, [en linea] 41(3), pp.17-26. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57916078003