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Un grupo de investigadores de la Universidad de Santiago de Compostela ha hallado una estrategia sintética que concede a los péptidos antimicrobianos la estabilidad, perdurabilidad y baja toxicidad necesarias para hacer frente a bacterias resistentes y muy agresivas como el estafilococo. Se trata un avance en el área de los fármacos supramoleculares que confirma la efectividad de estas terapias alternativas a los antibióticos tradicionales para combatir microorganismos resistentes.
Una estrategia sintética dota de estabilidad y baja toxicidad a los péptidos antimicrobianos para hacer frente a bacterias resistentes y agresivas
El hallazgo, del grupo liderado por Juan Granja en el Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (Ciqus), se ha publicado en la revista Chemistry-A European Journal. La resistencia a los antibióticos es uno de los principales problemas de salud a los que se enfrenta la humanidad. Y es necesario descubrir alternativas quimioterápicas con mecanismos de acción diferentes a los que ya existen. 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”, explica el Dr. Granja. “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.
Dr. Granja: “Los fármacos supramoleculares se dirigen a superficies moleculares. Gracias a ello se reduce en gran medida la posibilidad de la aparición de resistencias”
“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”, expone el 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.
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. “Nuestra propuesta se basa en péptidos cíclicos en los que se alternan aminoácidos naturales con otros no naturales que los hacen resistentes a las proteasas”, apunta el profesor Granja.
Los investigadores del Ciqus han preparado derivados de péptidos naturales con una “magnífica actividad antimicrobiana” y reducida toxicidad
“Además, hemos diseñado una estrategia sintética en la que se pueden incorporar otros elementos al final de la síntesis para modular su actividad. 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, según los investigadores, gozan de una magnifica actividad antimicrobiana con una reducida toxicidad. Presentan igual actividad frente a alguna de las cepas resistentes a otros agentes antimicrobianos. Entre ellas, 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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