Diseñan antibióticos que superan los mecanismos de la resistencia bacteriana
Los científicos están usando superordenadores para combatir la principal amenaza para la salud pública que representa la resistencia de las bacterias a los antibióticos. Si pueden ganar al campeón mundial de ajedrez, también podrán abatir a las bacterias indomables.
Los científicos están utilizando superordenadores para rediseñar antibióticos que sean capaces de superar los mecanismos de la resistencia bacteriana.
La resistencia a los antibióticos surge cuando las bacterias desarrollan la capacidad de superar los medicamentos diseñados para combatirlas.
Esta reacción bacteriana amenaza muchos procedimientos médicos que dependen de la capacidad de tratar infecciones con antibióticos, como los trasplantes de órganos.
Se estima que alrededor de 700.000 personas mueren cada año debido a bacterias resistentes a los antibióticos, y se espera que ese número aumente a millones en un próximo futuro. Sin antibióticos eficaces, la esperanza de vida de la población mundial puede disminuir en 20 años.
Amenaza peor que la peste
Según explica a Tendencias21 el catedrático Eduardo Costas, que no participó en este estudio, la resistencia a los antibióticos que padecemos en la actualidad puede llevarnos a una situación similar a la de las pandemias ocurridas en la Edad Media.
Y añade estos datos significativos: en 2010, el 8% de la bacteria Escherichia coli, que produce infecciones urinarias, era resistente al antibiótico ciprofloxacino. A principios de 2020 ya lo era el 65%. En la actualidad, cerca del 80% de esta bacteria es resistente al antibiótico que puede eliminarla.
Por este motivo, concluye Costas, cada vez es mayor el número de infecciones, como la neumonía o la tuberculosis, cuyo tratamiento se vuelve más difícil debido a la pérdida de eficacia de los antibióticos, lo que ha llevado a la Organización Mundial de la Salud a considerar la resistencia de las bacterias como la mayor amenaza global para la salud humana.
Ordenadores en liza
Los ordenadores se han utilizado tradicionalmente en el diseño de nuevos y mejores fármacos, pero esta es la primera vez que se utiliza una estrategia guiada por un superordenador para conseguir un nuevo antibiótico, elaborado a partir de un fármaco que las bacterias habían conseguido esquivar.
Un superordenador es un dispositivo informático con capacidades de cálculo superiores a los ordenadores corrientes, debido a que se concentran en fines específicos.
La mayoría de los superordenadores se componen de unidades menos potentes, pero, trabajando de forma conjunta con un objetivo común, aumentan tanto la potencia del conjunto como su rendimiento.
El superordenador empleado en esta investigación desarrolló una estrategia de priorización racional para los antibióticos que se usan habitualmente para tratar las infecciones agudas y crónicas, llamados macrólidos.
El objetivo consistió en desarrollar nuevos agentes antibacterianos capaces de seguir el ritmo de la adaptación evolutiva de las bacterias resistentes.
Herramientas esenciales
Los enfoques computacionales son herramientas esenciales para este fin, ya que su aplicación permite decisiones estratégicas rápidas y tempranas en el proceso de desarrollo de fármacos, destacan los investigadores en un comunicado.
Los investigadores se centraron en diseñar y testar un antibiótico específico que es hasta 56 veces más activo contra los patógenos resistentes.
En particular, muestra actividad cuando tropieza con los tres objetivos más críticos de la lista prioritaria de patógenos considerados más peligrosos por la Organización Mundial de la Salud.
El trabajo computacional descrito en esta investigación se realizó en cuestión de semanas en uno de los mejores superordenadores de Europa, pero el equipo internacional tardó varios años en verificar experimentalmente que su enfoque era realmente correcto, destacan los investigadores.
Pilares de la medicina
“Los antibióticos son uno de los pilares de la medicina moderna y la resistencia a los antibióticos es una de las mayores amenazas para la salud humana”, explica uno de los directores de esta investigación, Gerhard Koenig, de la Universidad de Portsmouth.
Y añadió: “El desarrollo de un nuevo antibiótico generalmente implica encontrar un nuevo objetivo que es esencial para la supervivencia de una amplia gama de bacterias diferentes. Esto es extremadamente difícil y en los últimos tiempos solo se han desarrollado muy pocas clases nuevas de antibióticos.”
Explica también que en su trabajo adoptaron un enfoque más simple al comenzar con un antibiótico existente, que es ineficaz contra nuevas cepas resistentes, y modificarlo para que sea capaz de superar los mecanismos de resistencia.
Habrá que seguir
Koenig advierte, sin embargo: “es solo cuestión de tiempo que las bacterias se vuelvan resistentes también al nuevo antibiótico, por lo que tendremos que seguir estudiando los mecanismos de resistencia bacteriana y desarrollar nuevos derivados”.
El objetivo del estudio no ha sido solo diseñar un antibiótico eficaz, sino también demostrar que los mecanismos de resistencia de las bacterias se pueden abordar de manera sistemática gracias a los superordenadores.
Eso significa que los científicos pueden mantenerse a la vanguardia de las infecciones cambiantes con una aplicación computacional para el diseño permanente de nuevos antibióticos.
“Nuestras computadoras son cada año más rápidas”, concluye Koenig. “Por lo tanto, existe la esperanza de que podamos cambiar el rumbo. Si los ordenadores pueden vencer al campeón mundial de ajedrez, no veo por qué no deberían ser capaces de derrotar también a las bacterias”.
Y no solo una, sino todas las veces que hagan falta.
Fuente: Tendencias21