Diseñan anticuerpos híbridos contra las ‘superbacterias’

Inspirándose en los virus bacteriófagos, han diseñado una molécula híbrida entre patógeno y célula inmune, que podría servir en las infecciones resistentes.

Redacción. Madrid | 17/04/2017 21:00

Vincent A. Fischetti, jefe del Laboratorio de Patogénesis e Inmunología Bacteriana de la Universidad Rockefeller. (Universidad Rockefeller)

Un grupo de investigadores de la Universidad Rockefeller ha diseñado moléculas que se dirigen a carbohidratos específicos de la superficie celular de las bacterias. En experimentos con ratones, emplearon esta estrategia para tratar con éxito las infecciones por Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA), según se publica en un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Los virus bacteriófagos tienen enzimas capaces de producir citólisis, al reconocer y unirse a carbohidratos específicos en la célula bacteriana. De esta forma, acaban con los microorganismos, a diferencia de lo que ocurre con el sistema inmune humano, cuyos anticuerpos son particularmente eficientes al unirse a proteínas baterianas, pero que se quedan cortos si el objetivo es un carbohidrato, en lugar de una proteína. No obstante, las enzimas lisinas y los anticuerpos comparten algunas similitudes en sus estructuras. Y eso dio a los investigadores una idea. Así, según explica el director del estudio, Vincent A. Fischetti, jefe del Laboratorio de Patogénesis e Inmunología Bacteriana, se han basado en dichas citolisinas para ayudar al sistema inmunológico a luchar contra los patógenos microbianos.

"Tanto los anticuerpos y como las enzimas lisinas tienen dos componentes: uno de ellos se une a su objetivo respectivo, pero mientras que en las lisinas, el segundo componente corta la pared celular bacteriana, en los anticuerpos se encarga de coordinar una respuesta inmune", dice Assaf Raz, investigador en el laboratorio de Fischetti que dirigió los experimentos. "Esto nos permitió mezclar, combinando la pieza viral responsable de la fijación a un carbohidrato con la parte del anticuerpo que le dice a las células inmunes cómo responder".

El equipo también estudió las bacterias: al igual que los virus, producen una molécula similar de unión a carbohidratos y otra de corte, que usan para alterar sus propias paredes celulares durante el crecimiento. Como hicieron con las lisinas, combinaron parte de esas enzimas con parte de anticuerpo humano.

Los investigadores llamaron a la molécula diseñada lysibodies (unos anticuerpos híbridos). Desarrollaron tres tipos: dos derivados de virus y uno de bacterias. Todos fueron diseñados para acabar con Staphylococcus aureus.

Aunque muchas de las infecciones que causa se tratan con antibióticos, la aparición de cepas de estafilococos resistentes a los fármacos, incluyendo MRSA, ha creado la necesidad de una nueva forma de combatirlos.
En los experimentos, como era de esperar, los lysibodies se unieron a los carbohidratos en la superficie del estafilococo e indujeron a las células inmunes para que los destruyeran. Los anticuerpos híbridos se unieron a una gran variedad de cepas de Staphylococcus, incluso a familiares lejanos, incluyendo a bacterias responsables de infecciones faríngeas y del tracto urinario.

Los lysibodies mejoraron mucho la supervivencia de ratones infectados con MRSA, y también previnieron infecciones renales graves en los roedores.

Estos datos han impulsado un ensayo de los anticuerpos híbridos como tratamiento del MRSA y otras infecciones peligrosas por estafilococo. El Instituto Tri-Institutional Therapeutics Discovery, una asociación establecida para acelerar el descubrimiento de fármacos en etapas tempranas, está fabricando ya lysibodies y tiene planes para comenzar a probar su seguridad.

Debido a que casi todas las bacterias pueden estar infectadas por virus productores de lisina, se pueden producir moléculas híbridas contra muchas bacterias patógenas. Además, "basados en nuestros resultados, puede ser posible usar no sólo lisinas, sino cualquier molécula con una alta afinidad hacia un objetivo en un patógeno -ya sea virus, parásito o hongo- para crear anticuerpos híbridos", dice Fischetti. "Este enfoque podría servir para desarrollar una nueva clase de inmunoterapias para las enfermedades infecciosas".