Los antibióticos selectivos podrían hacer posible un tratamiento de precisión

Con los gérmenes multirresistentes cada vez más una amenaza, necesitamos nuevos antibióticos ahora más que nunca. Desafortunadamente, los antibióticos no pueden distinguir entre patógenos y microbios beneficiosos. Pueden destruir el delicado equilibrio del microbioma y provocar daños permanentes. El equipo de investigación del químico Dr. Thomas Boettcher ha dado un paso significativo hacia la solución de estos problemas.

En colaboración con el equipo en torno al biólogo profesor Christof Hauck, también de Konstanz, los investigadores descubrieron las propiedades antibióticas de un producto natural que hasta ahora se había considerado simplemente una molécula señal bacteriana. El equipo, incluidos los investigadores de doctorado Dávid Szamosvári y Tamara Schuhmacher, desarrolló e investigó derivados sintéticos de la sustancia natural que resultaron sorprendentemente eficaces contra el patógeno Moraxella catarrhalis. En el proceso solo se inhibió el crecimiento de estos patógenos, no el crecimiento de otras bacterias.

En otro proyecto, los investigadores logran desarrollar otro agente selectivo para combatir el parásito de la malaria. Estos resultados podrían conducir a una nueva base para nuevos antibióticos de precisión. Los resultados de la investigación se publican en las ediciones actuales de las revistas. Ciencia química y Comunicaciones químicas .

Tan importantes como los antibióticos son para tratar enfermedades infecciosas, dejan un rastro de destrucción en el microbioma humano. Los trastornos gastrointestinales posteriores a tratamientos con antibióticos son uno de los problemas más mínimos en este contexto. Muy a menudo, los patógenos resistentes reemplazan a los microbios beneficiosos. Mas tarde, estos pueden causar enfermedades infecciosas graves o enfermedades crónicas. Sin embargo, no todos los microbios son peligrosos. De lo contrario, muchos microorganismos conviven pacíficamente con nosotros, e incluso son vitales para la salud humana. Los humanos somos verdaderos microcosmos y albergamos más microbios que células humanas. Sin embargo, este ecosistema, el microbioma humano, es frágil. Alergias exceso de peso, Las enfermedades intestinales inflamatorias crónicas e incluso los trastornos psiquiátricos pueden ser el resultado de un microbioma dañado. La pregunta es ¿cómo podemos mantener esta diversidad ecológica en caso de una infección microbiana?

El equipo de investigación estudió originalmente las señales de la bacteria Pseudomonas aeruginosa. Un compuesto despertó su interés ya que inhibía de forma muy selectiva el crecimiento del patógeno Moraxella catarrhalis. Este patógeno causa, por ejemplo, otitis media en niños, así como infecciones en pacientes con enfermedades pulmonares obstructivas crónicas. La ingeniería de andamios sintéticos de este producto natural dio como resultado una nueva clase de compuestos con una enorme eficacia antibiótica. Lo realmente sorprendente fue la selectividad de la sustancia:solo se inhibió el crecimiento de Moraxella catarrhalis, no el de otras bacterias. Incluso las bacterias estrechamente relacionadas de la misma especie no se vieron afectadas en absoluto.

En la actualidad, Thomas Boettcher y Christof Hauck están investigando el mecanismo de acción de este antibiótico altamente selectivo contra el patógeno Moraxella catarrhalis. Los antibióticos con tal selectividad harían posible un tratamiento de precisión y eliminarían específicamente los patógenos al tiempo que preservarían la diversidad de microbios beneficiosos.

En otro proyecto actual, descrito en la revista Comunicaciones químicas , el equipo de investigación en torno a Thomas Boettcher y el investigador doctoral Dávid Szamosvári, en colaboración con investigadores de la Universidad de Duke (EE. UU.), logró desarrollar agentes altamente selectivos contra el parásito de la malaria. Estos también se inspiraron en el ejemplo de Nature y el equipo creó una novela, sistemas de anillos de quinolona no descritos anteriormente. Un compuesto demostró ser extremadamente específico para un estadio crítico en el ciclo de vida del parásito de la malaria. En primer lugar, este parásito se instala en el hígado antes de invadir las células sanguíneas. Los investigadores pudieron apuntar y eliminar el parásito en esta etapa de la malaria. Los nuevos hallazgos ahora se pueden utilizar para investigaciones específicas y el desarrollo de terapias selectivas para combatir la malaria basadas en nuevas clases de compuestos químicos.

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