El comienzo de la Era de la terapia fágica - Freno a la Era post-antibióticos (1)

Posible alternativa a los antibióticos

¡Hola a todos! Hoy tengo el placer de presentaros a una colaboradora llamada Sara Arroyo Moreno, graduada en Biotecnología por la Universidad Politécnica de Madrid y actualmente cursando el Máster en Virología de la Universidad Complutense de Madrid. Actualmente se encuentra trabajando con biología evolutiva de bacteriófagos y con una plaza para desarrollar su tesis doctoral sobre terapia fágica en Irlanda. Viene a hablarnos sobre terapia fágica y lo hará en dos entradas consecutivas. Esperemos que os guste. 
Podéis leer un poco más sobre Antibióticos, antibióticos y más antibióticos (y con ello las RESISTENCIAS). 

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La denominada Terapia Fágica puede ser una alternativa bastante prometedora a los antibióticos, pudiendo aportar importantes ventajas y beneficios. Para entender qué es realmente este tipo de terapia y por qué es tan importante, veamos primero una breve introducción histórica.

Un poco de historia 

s.XIX - La prehistoria de la terapia fágica

Todo comienza con el naturalista inglés Ernest Hanbury Hankin fue en 1892 a la India para trabajar como químico forense, centrándose fundamentalmente en los brotes de cólera. Durante su trabajo observó como animales y personas que se bañaban en el agua de unos ríos tenían los efectos del cólera minimizados. En ese momento él creyó que se trataba de algún agente químico lo que reducía el crecimiento de la bacteria Vibrio colerae. 

s.XX - El descubrimiento de los bacteriófagos y su acción antibacteriana. 
Más adelante, se determinó que este efecto antibacteriano era debido a la presencia de unos virus específicos para bacterias, denominados bacteriófagos, que significa literalmente “comedores de bacterias”. Estos bacteriófagos tienen la capacidad de romper y, por tanto , de matar bacterias. Estos fueron descubiertos de forma independiente por dos bacteriólogos diferentes, que además trabajaban en distintas partes del mundo: Frederick William Twort (inglés) y Felix D’Herelle (franco-canadiense). 

s.XX - La Era antibiótica en el s.XX. Al descubrirse estos virus que afectan sólo a bacterias y que, además, son específicos para las bacterias a las que infectan (un bacteriófago no puede infectar a todo tipo de bacterias), empezaron a emplearse como terapia antibacteriana, naciendo así la terapia fágica. Era muy frecuente el uso de mezclas de bacteriófagos para desinfectar heridas durante la primera guerra mundial, sin embargo, en la década de 1940, con el descubrimiento de los antibióticos la terapia basada en bacteriófagos, quedó totalmente aparcada en el mundo occidental. Sólo unos pocos laboratorios en Europa del Este mantuvieron la investigación sobre terapia fágica, comenzándose así la denominada Era antibiótica.

Antibióticos en la actualidad y posición de los bacteriófagos

Durante las últimas décadas el uso generalizado e inadecuado de antibióticos ha producido que se generen cada vez más resistencias a los mismos, lo cual está generando una situación de alarma para la salud pública. En 2014 la OMS publicó su primer informe acerca de las resistencias a antibióticos. «En ausencia de medidas urgentes y coordinadas por parte de muchos interesados directos, el mundo está abocado a una era postantibiótica en la que infecciones comunes y lesiones menores que han sido tratables durante decenios volverán a ser potencialmente mortales», dijo el Dr. Keiji Fukuda, Subdirector General de la OMS para Seguridad Sanitaria.

El 27 de febrero de este mismo año 2017, la OMS ha publicado una lista de las bacterias que requieren urgentemente la búsqueda de nuevos antibióticos debido a sus resistencias, y en esta lista se encuentran bacterias que están en las 12 familias que son más peligrosas para la salud humana. Sirva como ejemplo, la muerte el pasado año en Estados Unidos de una mujer que presentaba una infección por una bacteria que se había hecho resistente a todos los antibióticos conocidos.

Por tanto, en vista a las últimas noticias que se tienen, hay que proporcionar lo antes posible una solución a este enorme problema. Y es muy dudoso que esta solución venga de manos del descubrimiento de nuevos antibióticos de origen microbiano. Se necesita una alternativa, y se necesita ya. Esto está haciendo que la atención vuelva a recaer en utilizar bacteriófagos.

Si empleamos bacteriófagos como agentes terapéuticos, ¿qué ventajas creéis que pueden aportar respecto a los antibióticos?

Para empezar, los bacteriófagos, son entes biológicos que se pueden amplificar, es decir, rompen y matan bacterias como mecanismo replicativo, por lo que,a priori, serían necesarias muchas menos dosis que las que requeriría un antibiótico. Otro aspecto importante es que son específicos para una bacteria en concreto, por lo que no afectarían a nuestra flora bacteriana como hacen los antibióticos de amplio espectro. De esta forma, los bacteriófagos solo atacan de forma específica a la bacteria que nos está produciendo infección, no teniendo efectos secundarios propios de antibióticos como es, por ejemplo, la diarrea.

Los bacteriófagos, de forma natural, ya están presentes en nuestro microbioma de forma muy abundante. Tienen un papel muy importante a la hora de regular nuestras poblaciones bacterianas comensales, para que siempre haya un equilibrio. El hecho de que nuestro organismo ya tenga de por sí un gran contacto con estas entidades biológicas (hay mucha controversia sí los virus son o no seres vivos, cosa en la que yo no voy a entrar en este artículo) hace que sean muy poco inmunogénicos, es decir, el hecho de introducirlos externamente para combatir infecciones nunca va a suponer que se produzca una respuesta inmune exagerada que sea perjudicial para nosotros. Además, tienen tanta afinidad de unión por la bacteria a la que van a infectar que ni siquiera un anticuerpo neutralizante podría separarlo de ella.

A la hora de llevar a cabo un diseño racional de una terapia basada en virus “comedores de bacterias”, tenemos que saber, por tanto, a qué bacteria en concreto nos estamos enfrentando. Lo mejor en la mayor parte de las ocasiones es emplear un cóctel de bacteriófagos (siempre de tipo lítico, es decir, que siempre se repliquen y salgan de la bacteria, que nunca integren su genoma en el de la misma), para conseguir una mayor efectividad. 

¿Resistencias a bacteriófagos?

Las resistencias a bacteriófagos por parte de bacterias pueden aparecer por diversos mecanismos, tales como que la bacteria modifique su proteína de superficie que permite al bacteriófago reconocerla o mecanismos que pueden provocar la degradación del genoma viral una vez que éste ha sido insertado. Empleando diferentes bacteriófagos para una misma bacteria se reducen las probabilidades de resistencia (porque sería muy raro que la bacteria desarrollara resistencia frente a todos los bacteriófagos diferentes que se le apliquen). De todas formas, la resistencia que puedan desarrollar las bacterias a estos virus es bastante inferior a la que ya desarrollan de por sí a antibióticos, como se ha visto en algunos estudios.

Con ganas esperamos que os quedéis viendo la segunda parte dónde hablaremos de los enzibióticos. 

Escrito por Sara Arroyo Moreno, Grado en Biotecnología por la Universidad Politécnica de Madrid.