Debajo de un trozo de tierra en Hamilton, Ontario, los científicos pueden haber encontrado una respuesta largamente esperada a uno de los problemas más urgentes de la medicina. Encontraron una nueva molécula llamada lariocidina, un posible nuevo antibiótico con el poder de eliminar algunas de las bacterias más resistentes a los fármacos del mundo. Esta molécula pertenece a una clase poco común llamada péptidos lazo, y su descubrimiento marca lo que los científicos denominan un gran avance en el estancamiento de décadas de la innovación en antibióticos.
“Esta es una nueva molécula con un nuevo modo de acción”, afirmó Gerard Wright, autor principal del estudio y profesor de la Universidad McMaster. “Es un gran avance para nosotros”.
Un nuevo antibiótico potencial
Durante casi 30 años, ninguna nueva clase de antibióticos ha llegado al mercado. Mientras tanto, las bacterias se han vuelto cada vez más fuertes.
La resistencia a los antimicrobianos —cuando los patógenos evolucionan para evadir los medicamentos— causa la muerte de aproximadamente 4,5 millones de personas cada año. La Organización Mundial de la Salud ha advertido repetidamente que nos encontramos al borde de una era posantibióticos, en la que incluso infecciones leves podrían volver a ser mortales.
“Aproximadamente 4,5 millones de personas mueren cada año debido a infecciones resistentes a los antibióticos, y la situación solo está empeorando”, afirmó Wright.
El último análisis de la OMS sobre la cartera de antibióticos no ofrece mucho consuelo. De los 97 agentes antibacterianos en desarrollo clínico en 2023, solo 12 se consideran innovadores y tan solo 4 son activos contra patógenos críticos, aquellos que representan la mayor amenaza mundial. Y la mayoría de los medicamentos existentes simplemente no están a la altura. En este sombrío contexto destaca la lariocidina.
Un antiobítico en forma de lazo
La lariocidina pertenece a una peculiar familia de moléculas conocidas como péptidos lazo. Con forma de lazos microscópicos de vaquero, estas moléculas se sintetizan ribosómicamente (unidas por la propia maquinaria de producción de proteínas de la célula) y luego se pliegan formando una estructura fuertemente anudada. Este nudo las hace excepcionalmente estables, resistentes al calor, a las enzimas e incluso al tiempo.
Los científicos saben desde hace años que algunos péptidos lazo pueden matar bacterias al interferir con proteínas clave, como la ARN polimerasa o las proteasas. Pero hasta ahora, ninguno había demostrado atacar al propio ribosoma.
Mediante una combinación de química, genética y biología estructural, el equipo demostró que la lariocidina se une a un sitio nunca antes seleccionado en el ribosoma. No detiene la síntesis de proteínas bloqueando los mecanismos habituales. En cambio, detiene el ribosoma a mitad del proceso y provoca errores catastróficos.
“La lariocidina se une cerca del centro de decodificación de la subunidad ribosomal pequeña e impide que el ARNt se desplace correctamente”, explicó el Dr. Yury Polikanov, biólogo estructural de la Universidad de Illinois en Chicago y coautor principal del estudio. “También induce una ‘codificación errónea’, donde se añaden aminoácidos erróneos a las proteínas, lo cual puede ser letal para las bacterias”.
De suciedad a candidato a fármaco
El equipo de McMaster descubrió la lariocidina en un lugar inesperado: una muestra de suelo de un jardín. Dejaron que las bacterias del suelo crecieran sin perturbaciones en el laboratorio durante un año entero, dando tiempo incluso a las especies de crecimiento más lento para emerger. Finalmente, identificaron una cepa de Paenibacillus que producía un compuesto que mataba incluso a las bacterias más resistentes.
La cepa produjo un potente compuesto antibacteriano incluso contra E. coli resistente a la colistina . La colistina se considera un antibiótico de último recurso, por lo que el equipo sabía que estaban tras algo inusual. Pruebas posteriores confirmaron que la molécula activa era, en efecto, un péptido lazo, posteriormente denominado lariocidina (LAR).
La lariocidina se une a la maquinaria de síntesis proteica bacteriana de una forma novedosa: inhibe la capacidad de los microbios para crecer. A diferencia de otros antibióticos, parece eludir los mecanismos de resistencia conocidos.
Esto podría hacerlo especialmente eficaz contra cepas como Acinetobacter baumannii, un patógeno incluido en la lista de amenazas críticas de la OMS. En las primeras pruebas, la lariocidina funcionó bien contra esta formidable bacteria y no mostró toxicidad para las células humanas.
“Cumple con muchos de los requisitos”, dijo Wright. “No es tóxico para las células humanas, no es susceptible a los mecanismos existentes de resistencia a los antibióticos y funciona bien en un modelo animal de infección”.
Optimismo cauteloso y un largo camino por delante
A pesar del entusiasmo, los investigadores reconocen rápidamente los desafíos que tenemos por delante.
“Este fue el gran momento revelador”, dijo Wright. “Pero ahora comienza el verdadero trabajo duro”.
Dado que las bacterias producen la lariocidina para sus propios fines —no los nuestros—, producirla en cantidades utilizables supone un gran obstáculo. El equipo trabaja actualmente en métodos para modificar la molécula y sintetizarla de forma más eficiente.
“Ahora estamos trabajando para desmantelar esta molécula y volver a unirla para convertirla en un mejor candidato a fármaco”, dijo Wright.
Este minucioso proceso es muy común en la investigación de antibióticos. Incluso cuando se descubren candidatos prometedores, estos enfrentan años, si no décadas, de perfeccionamiento, ensayos y aprobaciones regulatorias. Desde 2017, solo se han aprobado 13 nuevos antibióticos, y tan solo dos representan clases completamente nuevas.
Mientras tanto, la amenaza de la resistencia a los antimicrobianos sigue en aumento. Sin nuevos tratamientos, según un pronóstico para 2024, las infecciones resistentes a los medicamentos podrían causar la muerte de más de 39 millones de personas al año para 2050.
Un desafío global urgente
La OMS insiste en que la innovación por sí sola no basta. Incluso cuando se aprueban nuevos antibióticos, a menudo no llegan a las personas que más los necesitan. En muchos países de ingresos bajos y medianos, el acceso a antimicrobianos eficaces sigue siendo limitado.
“La resistencia a los antimicrobianos no hace más que empeorar, pero no estamos desarrollando nuevos productos innovadores con la suficiente rapidez”, declaró la Dra. Yukiko Nakatani, Subdirectora General interina de la OMS para la Resistencia a los Antimicrobianos. “Hay una gran escasez de innovación, pero el acceso también supone un serio desafío”.
El avance de la lariocidina podría revitalizar un campo estancado, atrayendo atención y recursos al descubrimiento de antibióticos. Pero también subraya la necesidad de una mejor financiación, coordinación global y acceso equitativo a medicamentos vitales. Por ahora, los científicos de McMaster siguen adelante, armados con una molécula del suelo y un creciente sentido de urgencia.
“Nuestros medicamentos antiguos son cada vez menos eficaces”, dijo Wright. “Necesitamos nuevas opciones, y las necesitamos urgentemente”.
El estudio fue publicado la semana pasada en Nature.
Fuente: ZME Science.