Los científicos han encontrado nuevos compuestos antibacterianos en ranas que podrían ser la clave para combatir patógenos resistentes a los medicamentos. Este descubrimiento se realizó en un estudio liderado por Cesar de la Fuente, profesor asociado en Bioingeniería y en Ingeniería Química y Biomolecular en la Universidad de Pensilvania.
Las ranas han existido durante cientos de millones de años y han desarrollado notables defensas, incluyendo nuevos antibióticos no reportados previamente, que les permiten sobrevivir en entornos ricos en microbios. En un artículo publicado en Trends in Biotechnology, se detalla la creación de péptidos sintéticos, una clase de antibióticos, derivados de las secreciones de una rana común en el sur de Asia, conocida como Odorrana andersonii.
El kit de herramientas antibióticas de la naturaleza
El estudio se basa en trabajos previos del laboratorio de de la Fuente, que ha descubierto nuevos antibióticos en organismos inusuales. «Cada estudio se motiva por imaginar entornos donde la evolución favorecería la creación de antibióticos», explica de la Fuente, quien destaca que las ranas rara vez se infectan a pesar de estar rodeadas de microbios, lo que indica la producción de compuestos antimicrobianos.
En 2012, investigadores en China descubrieron que Odorrana andersonii secreta un péptido llamado Andersonnin-D1, que tiene una actividad antimicrobiana significativa. Sin embargo, este péptido tiende a agruparse, lo que aumenta las posibilidades de efectos secundarios tóxicos y disminuye su eficacia en el combate de las bacterias.
Mejorando las moléculas de la naturaleza
En la nueva investigación, el equipo de de la Fuente utilizó un enfoque de «diseño guiado por la estructura», que consiste en realizar cambios sutiles en la estructura química del péptido para desarrollar múltiples candidatos antibióticos sin los inconvenientes del péptido original. Marcelo Torres, investigador asociado en el laboratorio de de la Fuente, explica que se modificó la secuencia del péptido y se evaluó cómo esas mutaciones afectan su función.
Los investigadores probaron los péptidos sintéticos resultantes contra una variedad de bacterias. En modelos preclínicos, encontraron que los nuevos compuestos eran tan efectivos como los antibióticos de último recurso, como la polimixina B, en atacar bacterias dañinas, sin afectar las células humanas o las bacterias benéficas del intestino.
Hacia nuevas terapias con péptidos
El equipo desarrolló y probó sus péptidos no solo en cultivos simples, sino también en comunidades bacterianas más complejas para medir los efectos en un entorno microbiano más realista. Si las pruebas preclínicas adicionales son satisfactorias, planean someter los péptidos a estudios conocidos como IND (Investigational New Drug), que son el último paso antes de solicitar la aprobación de la FDA para pruebas clínicas.
De la Fuente agrega que la naturaleza tiene un potencial profundo en la innovación médica: «Estamos emocionados de que las ranas, y la naturaleza en general, puedan inspirar nuevas moléculas que podrían desarrollarse en antibióticos». Este descubrimiento ofrece una nueva esperanza en la lucha contra las superbacterias y marca un avance significativo en el desarrollo de tratamientos antibacterianos basados en innovaciones biológicas.
