Avances en la investigación de los fármacos supramoleculares para combatir bacterias

La combinación de lo natural y lo artificial con fines terapéuticos adquiere un nuevo estímulo con el último hallazgo del grupo del CiQUS de la USC liderado por Juan Granja . El estudio publicado en la revista Chemistry-A European Journal y destacado en portada, propone una novedosa estrategia sintética , de laboratorio, que confiere a los péptidos antimicrobianos la estabilidad, perdurabilidad y reducida toxicidad necesarias para actuar contra bacterias de alta agresividad y resistencia como el estafilococo , responsable de infecciones cutáneas, óseas o neumonía. El avance, de gran relevancia en la investigación de los llamados fármacos supramoleculares , confirma la efectividad de estas terapias alternativas para combatir microorganismos resistentes a los tradicionales antibióticos.

Nuevas armas en la lucha contra resistentes microorganismos

Microorganismos como bacterias han aprendido en los últimos años a combatir las armas terapéuticas que utiliza la farmacología tradicional, como los antibióticos, haciéndose más resistentes y poniendo en serio peligro nuestra salud y calidad de vida. Esta situación de emergencia sanitaria es una crisis que, en contra de la situación actual como el Covid-19, se lleva anticipando por la comunidad científica sin que de momento se haya respondido adecuadamente por parte de las autoridades sanitarias.

Es necesario descubrir nuevas alternativas químioterapéuticas cuyo mecanismo de acción sea diferente a los ya existentes. La terapia química más habitual se basa en buscar fármacos que actúen sobre una diana terapéutica específica de las bacterias . "Esta estrategia tiene como principal ventaja que suele ser altamente selectiva, pero, por el contrario, permite a las bacterias combatirlas ya que pequeños cambios estructurales en esa diana pueden desactivar al fármaco sin apenas interferir en la supervivencia de la bacteria. Es por ello que en estos últimos años han aparecido los "fármacos supramoleculares", una alternativa en la que la especie activa es un agregado formado por varias moléculas ordenadas más pequeñas. Los objetivos de estos fármacos supramoleculares son superficies moleculares y no pequeños centros activos como los anteriores fármacos. Gracias a ello se reduce en gran medida la posibilidad de la aparición de resistencias ", según expone Juan Granja, investigador principal del CiQUS.

En este sentido, los péptidos naturales antimicrobianos son un referente. Estos constituyen la primera barrera defensiva de muchos seres vivos. Estos péptidos suelen tener un pequeño número de aminoácidos y son activos contra una gran variedad de microorganismos (bacterias, hongos, virus, etc.). Forman parte del sistema inmune innato y llevan presentes en los seres vivos superiores durante millones de años, siendo poco conocidos los casos de resistencias bacterianas. Sin embargo, su utilidad terapéutica es baja, ya que al ser pequeños péptidos son rápidamente degradados en el sistema circulatorio (proteasas), son poco selectivos y, además, tóxicos.

Cimientos sintéticos para las debilidades de nuestro sistema inmune

" Nuestra propuesta se basa en péptidos cíclicos en las que se alternan aminoácidos naturales con otros no naturales que los hacen resistentes a las proteasas. Además, hemos diseñado una estrategia sintética en la que se pueden incorporar otros elementos al final de la síntesis para modular su actividad ", explica el Prof. Granja. "Para ello se emplean transformaciones tipo click ortogonales, reacciones selectivas compatibles entre ellas que transcurren con elevados rendimientos y que no generan otros subproductos o si lo hacen son pequeñas moléculas tan inocuas como el agua. Estas reacciones permiten incorporar una variedad de sustituyentes, en este caso, una de ellas se emplea para aumentar la potencia y selectividad de los CPs, mientras que la segunda transformación se utiliza para reducir su toxicidad mediante la incorporación de pequeños sacáridos ", añade.

Gracias a esta estrategia, que dota de robustez y estabilidad que no poseen los péptidos naturales, el grupo del CiQUS ha podido preparar diferentes derivados que gozan de una magnifica actividad antimicrobiana con una reducida toxicidad , siendo destacable que presentan igual actividad frente a alguna de las cepas resistentes a otros agentes antimicrobianos como por ejemplo el temido estafilococo aureus, resistente a la penicilina y causante de múltiples infecciones en la piel, huesos, intoxicación por alimentos o incluso neumonía.

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