Un estudio internacional con investigadores del CSIC ha diseñado un compuesto que impide la activación de la resistencia en el patógeno superbactaria Staphylococcus aureus.
Investigadores del Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) y de la Universidad de Notre Dame (Indiana, EE. UU.) han identificado un compuesto que bloquea la capacidad de la bacteria Staphylococcus aureus para sobrevivir a los antibióticos. Este patógeno está considerado como una superbacteria debido a su capacidad para desarrollar mecanismos que le permiten esquivar la acción de múltiples antibióticos, un fenómeno que se conoce como resistencia, y que dificulta el tratamiento de las infecciones que causa, algunas de ellas potencialmente mortales.
En particular, las cepas de S. aureus resistentes al antibiótico meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés) son especialmente problemáticas porque han extendido su resistencia a una amplia gama de antibióticos, lo que hace que sean difíciles de combatir, especialmente en entornos hospitalarios.
Este nuevo compuesto, ahora sintetizado (denominado compuesto 4) y basado en bencimidazol, utilizado habitualmente para combatir parásitos gastrointestinales y hongos, ha sido seleccionado entre 11 millones de moléculas candidatas por su capacidad para bloquear una proteína clave de este patógeno (denominada BlaR1), que pone en marcha el mecanismo que inactiva a los antibióticos utilizados para combatirla.
La combinación del compuesto 4 junto con los antibióticos oxacilina y meropenem se ha mostrado eficaz para bloquear el mecanismo de resistencia de la bacteria y acabar con la infección en modelos de ratón, validando así la potencialidad de esta estrategia terapéutica innovadora como modelo para desarrollar terapias similares frente a otras bacterias resistentes.
En la actualidad, la resistencia de Staphylococcus aureus a múltiples antibióticos, especialmente a los denominados β-lactámicos como la penicilina, complica significativamente el tratamiento, aumentando la mortalidad y los costes sanitarios asociados. Pero esta investigación, publicada en el último número de la revista Nature Chemical Biology, de la que ha sido portada, ofrece una vía para permitir de nuevo el uso de estos antibióticos, durante mucho tiempo eficaces contra esta bacteria, que actualmente no pueden utilizarse contra cepas resistentes de este patógeno responsable de infecciones que van desde afecciones cutáneas hasta neumonías y septicemias.
Cristalografía de rayos X con el Sincrotrón ALBA
Un aspecto destacado de este trabajo, en el que ha participado el grupo de Juan Hermoso, del Instituto de Química Física Blas Cabrera, es la utilización de la cristalografía de rayos X usando la línea de luz XALOC del Sincrotrón ALBA. Los rayos X de luz del sincrotrón generados en el acelerador del ALBA han hecho posible determinar la estructura de BlaR1 unida al inhibidor. Este análisis estructural reveló que el compuesto 4 se une al sitio activo de BlaR1, proporcionando información crucial sobre el mecanismo de acción del inhibidor y orientando el futuro diseño de terapias dirigidas.
Los investigadores han llegado a una etapa preclínica testando este compuesto 4, después de comprobar que funciona en 40 cepas resistentes de S. aureus resistente y de probarlo en ratones, donde se ha mostrado muy eficaz. “El siguiente paso sería pasar a la etapa clínica, donde ya se puedan hacer desarrollos en humanos y mejorar las propiedades farmacocinéticas”, explica Juan Hermoso.
Este hallazgo representa un avance significativo en la lucha contra las infecciones por MRSA, ya que ofrece una vía para reutilizar antibióticos β-lactámicos previamente ineficaces contra estas cepas multirresistentes, ampliando las opciones terapéuticas disponibles, lo que permitiría mejorar los resultados clínicos en pacientes afectados por estas infecciones difíciles de tratar. Además, reduciría la necesidad de usar antibióticos de último recurso, como vancomicina o linezolid, lo que ayuda a mantener su eficacia y a reducir los costes del tratamiento.
El uso indiscriminado de antibióticos aumenta la resistencia de bacterias y favorece superbacterias
Los antibióticos representan uno de los descubrimientos más revolucionarios de la historia de la humanidad. Sentaron los cimientos de la medicina moderna, permitieron curar infecciones que eran letales antes de 1941, año en que se empezaron a utilizar. Su uso en la práctica clínica permitió también llevar a cabo intervenciones nuevas y transformadoras, como cirugías invasivas, trasplantes o quimioterapia inmunosupresora. Sin embargo, el uso excesivo de antibióticos ha causado un aumento espectacular de resistencias en las bacterias, hasta el punto de considerarse una pandemia silenciosa que constituye en una de las amenazas más urgentes para la salud, como recoge el Informe Ciencia para las Políticas Públicas del CSIC dedicado a la Resistencia de las bacterias a los antibióticos.
La resistencia a los antibióticos es una de las principales amenazas para la salud pública a nivel mundial y compromete la capacidad de prevenir y tratar enfermedades infecciosas, poniendo en riesgo procedimientos médicos como intervenciones quirúrgicas y aumentando la mortalidad, según advierte la Organización Mundial de la Salud (OMS).
En Europa, MRSA es una de las principales causas de infecciones hospitalarias que generan complicaciones graves. Se estima que alrededor del 10% de las infecciones hospitalarias en la región están causadas por esta bacteria resistente. En Estados Unidos, el problema es igualmente alarmante, con más de 119.000 casos de infecciones en 2017 y más de 20.000 muertes anuales relacionadas con este patógeno.
Artículo científico:
Nguyen VT, Birhanu BT, Miguel-Ruano V, et al. Restoring susceptibility to β-lactam antibiotics in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Nature Chemical Biology. 2025 DOI: 10.1038/s41589-024-01688-0.
