Veterinarios de la UCM lideran el hallazgo de nuevos mecanismos de terapias alternativas a los antibióticos

Un equipo de investigación liderado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) en el que participan la Universidad de Valencia, la Fundación Jiménez Díaz y la Universidad Libre de Bruselas ha descubierto que ciertos elementos genéticos bacterianos, conocidos como integrones móviles, funcionan como "islas de defensa" frente virus bacterianos (bacteriófagos o fagos). Estos virus matan bacterias y se presentan a día de hoy como una terapia alternativa al uso de antibióticos (terapia fágica). Es decir, la misma herramienta que permite a las bacterias resistir a los antibióticos da resistencia a nuevas terapias alternativas.

Los integrones son plataformas genéticas que permiten a las bacterias captar y acumular genes de diversas funciones, entre ellos los de resistencia a los antibióticos. El estudio publicado en Science da un paso más allá al describir que también portan genes capaces de defender a las bacterias de terapias fágicas.

Estos genes, denominados "BRiCs" (por sus siglas en inglés, Bacteriophage Resistance integron Cassettes), pueden otorgar a las bacterias protección contra diferentes tipos de virus y, en combinación con otros genes de resistencia a antibióticos, dotar a la bacteria de protección frente a fagos y antibióticos.

“Este descubrimiento amplía significativamente nuestro conocimiento sobre cómo las bacterias adquieren y mantienen sus defensas, destacando un mecanismo evolutivo más complejo de lo que se creía”, indica José Antonio Escudero, investigador del Departamento de Sanidad Animal y del Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria VISAVET de la UCM.

Este estudio desarrollado durante más de dos años aúna análisis bioinformáticos y experimentos in vitro. Para descubrir estos nuevos mecanismos de resistencia a fagos se exploró la función de más de 120 genes bacterianos de función desconocida alojados en integrones. La función antifágica de estos genes se testó en diferentes bacterias modelo frente a distintos tipos de fagos en condiciones controladas, confirmando su función defensiva en importantes patógenos humanos como Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa.

Nuevos mecanismos de defensa a terapias alternativas a los antibióticos

Estos resultados son clave en un contexto de salud pública, sobre todo en un momento en el que la resistencia a los antibióticos es un problema creciente. Si estos genes de defensa se siguen propagando rápidamente, podrían hacer que la terapia con fagos —una alternativa prometedora a los antibióticos convencionales— pierda efectividad.

“Entender cómo se propagan estas defensas bacterianas nos ayudaría a anticiparnos y frenar la aparición de nuevas resistencias en hospitales y otros entornos clínicos”, sentencia Escudero.

Las próximas investigaciones del equipo científico se encaminarían al estudio del origen evolutivo y a la epidemiología de estos sistemas defensivos en la naturaleza. Asimismo, planean la caracterización detallada de estos sistemas de defensa.

Ambas aproximaciones, concluyen los investigadores, podrían ayudar a desarrollar estrategias para mitigar la diseminación y efecto de esos genes de resistencia a fagos.