La venganza de los Sith: ¿Lograremos tener nuevos antibióticos a tiempo? (EPISODIO III)

autor: Miguel Vicente

Mientras las bacterias patógenas han adquirido más resistencias a los antibióticos en uso, ha crecido la dificultad para encontrar nuevos antibacterianos que renueven el arsenal terapéutico con el que se combaten las infecciones. La gravedad del problema, que se complica por las dificultades de diversa índole que entraña el descubrimiento de nuevos antibióticos, lleva a que muchos científicos planteemos si en el próximo futuro estaremos inermes frente a las infecciones.


La cara oculta de las bacterias patógenas. A mediados del siglo XX la inmensa mayoría de las infecciones causadas por bacterias se podían curar con los antibióticos recién descubiertos, como la penicilina y la estreptomicina. Paulatinamente, tanto por la extensión en el uso de estos antibióticos de primera generación, como por el abuso y el mal uso de ellos, las bacterias infecciosas se hicieron resistentes a ellos y a los derivados semisintéticos, diseñados para superar las resistencias. La evolución del ingenuo joven Anakin Skywalker hasta el malvado Darth Vader en el Episodio III de Star Wars es lenta pero imparable, como lo son la aparición de cepas resistentes entre las bacterias patógenas.


¿Por qué cada vez se encuentran menos antibióticos nuevos?
Cuando se empezaron a usar, en la segunda mitad del siglo XX, se consideró a los antibióticos como la bala mágica que nos libraba de las plagas y enfermedades infecciosas producidas por diversa bacterias y que, a lo largo de la Historia, habían sido el azote de la humanidad. Pero tan solo cincuenta años después de su descubrimiento se observó que los antibióticos iban siendo cada vez menos eficaces.
Los primeros antibióticos se encontraron en experimentos intensivos y como fruto de afortunadas coincidencias bien aprovechadas por investigadores muy preparados como Alexander Fleming (penicilina), Selman Waksman (estreptomicina) y Giuseppe Brotzu (cefalosporina), los tres empleados en instituciones públicas de investigación.

Los beneficios generados por su uso como medicamentos fueron un acicate para que la industria farmacéutica desarrollase extensos programas de ensayo para seleccionar nuevos antibióticos partiendo de muy variadas colecciones de extractos obtenidos de numerosas muestras procedentes de ambientes muy diversos. Así se podría decir que ya poco queda sobre la faz de la tierra y en las profundidades del mar que no haya sido analizado para intentar encontrar nuevas medicinas. El resultado es que es cada vez difícil encontrar nuevos antibióticos mediante  coincidencias afortunadas, la inmensa mayoría, si no todos los antibióticos fáciles de encontrar ya están en uso.

¿Cuánto cuesta descubrir un antibiótico?
Conseguir un nuevo antibiótico, considerando poco probable que alguno pueda todavía encontrarse por casualidad, va a necesitar un esfuerzo considerable, por lo que los recursos intelectuales y económicos a invertir son cada vez mayores. En líneas generales la industria farmacéutica estima que se necesita invertir unos 900 millones de dólares (al cambio actual unos 650 millones de euros) para que un nuevo compuesto pase de ser una idea a convertirse en una medicina.
Desde el campo de la investigación se proponen numerosas ideas muy razonables para encontrar nuevos antibióticos, aquí voy a comentar dos y en concreto me referiré a proteínas que participan en la proliferación de las bacterias, sin las que no pueden sobrevivir. Por un lado se pueden buscar nuevos compuestos para inhibir la actividad de una de ellas. La dificultad no es sólo encontrar un compuesto que la inactive, sino que además debe ser inocuo para nuestras células. Por ejemplo la proteína FtsZ es imprescindible para la proliferación de la mayoría de las bacterias, pero como ya se comentó en otro artículo, es homóloga de la Tubulina y tiene una actividad bioquímica similar. Si el inhibidor que se encontrase no fuese por completo selectivo, en vez de un antibiótico se conseguiría un veneno. Por fortuna esto no tiene por qué ser así y se ha podido encontrar un nuevo compuesto que puede matar a Staphylococcus pero no es dañino para las células de animales. Este nuevo compuesto no es, sin embargo, activo frente a las bacterias Gram-negativas, que son un peligro cada día mayor en las infecciones hospitalarias.


La actividad de FtsZ se localiza en el hueco que queda entre dos moléculas cuando se encajan una a continuación de la otra. Este hueco (el espacio entre los dos tonos de color azul) lo ocupa una molécula, el GTP (las barras de color azul, blanco, rojo y amarillo) , que proporciona a FtsZ la energía necesaria para realizar su función. Ese hueco es algo diferente en la Tubulina (en verde), el homólogo de FtsZ en nuestras células, y esas diferencias pueden utilizarse para obtener inhibidores específicos para una o la otra. Esta es la base de parte de las investigaciones que realiza el programa COMBACT. Mingorance et al. 2001. Mol. Microbiol. 41:83-91.


Otra alternativa posible es bloquear las interacciones entre dos o más proteínas. Las proteínas que intervienen en la septación no actúan de una en una, sino que varias proteínas de distinto tipo forman un anillo en el centro de la célula, por ejemplo en el anillo de Escherichia coli se ensamblan como mínimo diez proteínas diferentes, todas imprescindibles para que el anillo funcione y de cada una se colocan varias copias. Si se consiguiese estorbar la interacción entre una o más de ellas el anillo no funcionaría. Aunque este camino es de todas maneras más complicado de llevar a buen término, puede a la larga tener alguna ventaja importante ya que los compuestos que se diseñen para bloquear las interacciones pueden construirse de forma que no se asemejen a compuestos presentes en la Naturaleza. Si esto se logra, las posibilidades de que exista un mecanismo natural de resistencia podría no ser tan alta.

¿Por qué los antibióticos son “malas” medicinas?
Si lo examinamos desde el punto de vista de su uso y de su venta no es una pregunta, como parece a primera vista, tan sorprendente. A consecuencia de la propagación de resistencias ya existentes en la Naturaleza los antibióticos, a diferencia de otras medicinas, comienzan a dejar de ser eficaces en el mismo momento en que comienza su uso. Pero aún peores resultan los antibióticos cuando consideramos sus características como productos de consumo. Como resultado de  sus indudables virtudes terapéuticas el consumidor de antibióticos, el enfermo, solo tiene dos pronósticos, o bien se cura y deja de comprarlos, o bien se muere y obviamente también deja de usarlos. Las compañías farmacéuticas estiman que un antibiótico genera beneficios anuales cercanos a los 400 millones de euros, frente a los más de mil que se obtienen de la venta de un medicamento de consumo diario, como son por ejemplo los antihipertensivos.

¿Estamos siendo eficaces para encontrar nuevos antibióticos?

Francamente la respuesta no puede ser por ahora positiva. Empezando por el esfuerzo empresarial, las grandes industrias farmacéuticas surgidas de las fusiones entre empresas tradicionales que se realizaron en la década que solapó los siglos XX y XXI necesitan incentivos que solo se los proporcionan los medicamentos de uso diario y no los antibióticos. En consecuencia el interés de estas grandes empresas para invertir en la  investigación de nuevos antibióticos es decreciente, y ya son pocas las que la mantienen y en todo caso la prioridad que le asignan es baja.
Desde el campo de la investigación básica, señaladas ya alguna de las dificultades que entraña encontrar nuevos antibacterianos, sería necesario un esfuerzo extenso y sostenido de varios programas de búsqueda de nuevas estrategias y de nuevos compuestos para bloquear a los patógenos. La realidad no es así, y esto se ve desde su visibilidad en los medios de comunicación, que prestan poca atención a las infecciones bacterianas por creerlas algo del pasado, y por ello poco noticiable, hasta en las prioridades que asignan los organismos que financian la investigación, que se mueven más por el interés de potenciar al mundo empresarial, cosa lógica ya que los gobiernos necesitan se generen nuevos beneficios que ingresen impuestos y creen puestos de trabajo.
Y frente a este panorama poco halagüeño nos enfrentamos a que, como ya se comentó en el primer episodio de esta serie, la probabilidad de fallecer por causa de una infección de las vías respiratorias es mayor que la de morir de cáncer de pulmón o tráquea.


El lado oscuro. La amenaza de las infecciones (EPISODIO I) aún no la percibimos en toda su gravedad porque por ahora se pueden curar en muchos casos. Sin embargo para los casos que no se curan, y sobre todo si en el futuro no se logra encontrar nuevos antibióticos no cabe duda de que según las resistencias se vayan extendiendo de un patógeno a otro (EPISODIO II), el peligro aumentará hasta límites que no podemos predecir pero que seguramente no nos gustaría sufrir.


EN LOS EPISODIOS ANTERIORES

EPISODIO I
La amenaza fantasma: ¿Por qué necesitamos nuevos antibióticos?
¿Qué es un antibiótico?
¿Por qué los antibióticos pierden su eficacia?

EPISODIO II
El ataque de los clones: Expansión de las resistencias
¿Por qué se extienden las resistencias a los antibióticos?
¿Qué propiedades ha de tener un antibiótico?
¿Cómo se encuentra un antibiótico?
¿Por qué las vacunas no pueden reemplazar a los antibióticos?


REFERENCIA

M. Vicente, J. Hodgson, O. Massidda, T. Tonjum, B. Henriques-Normark, and E. Z. Ron. 2006. The Fallacies of Hope: will we discover new antibiotics to combat pathogenic bacteria in time? FEMS Microbiol. Rev. 30: 841-852.



Foro del día 7 de enero de 2009 en madridiario



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Comentarios

¿Se está trabajando en ése sentido, buscando nuevos antibióticos?

Porque por más que leo leo siempre lo mismo, que una persona sana no le interesa a las farmacéuticas, más bien prefieren tenernos a todos enfermos para irnos expoliando poco a poco.

http://www.ecoportal.net/content/view/full/67184

En cuanto lo que se comenta en el artículo, depende de como muten las bacterias y los avances que tengamos en el campo de la bioquímica y la genética, ya que muchos de los antibióticos se consiguen al eliminar algún elemento clave en el ciclo reproductivo.

Es bastante complicado lograr antibióticos, ya que por la tasa de mutación, una vez logremos parar algo, seguramente después no nos servirá devido a la tasa de mutación y evolución de las bacterias, así como una elevada tasa metabólica.

Por estas razones, las bacterias logran colonizar una grandísima cantidad de ambientes

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[...] bacterias acumulan resistencias frente a los antibióticos que hay en la actualidad y también las razones por las que cada vez se encuentran menos antibióticos nuevos. Hay razones prácticas, encontrar [...]

[...] 650: los millones de euros que hay que invertir para que un nuevo compuesto pase de ser una idea a convertirse en una medicina. [...]

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