Dr. Esteban Durán, académico de la Universidad de Talca e investigador responsable del Proyecto Fondecyt Regular 1210476, se ha enfocado en crear terapias antibióticas más efectivas y con menos efectos secundarios para el futuro.

Por Valentina Luza Carrión / Ciencia en Chile

Una de las mayores razones, es que la proyección indica que el año 2050 (o quizás antes, según explica el investigador) La principal causa de muerte serán las infecciones asociadas a bacterias multirresitentes. Esto, debido a que los tratamientos convencionales han demostrado falencias tal como altas fluctuaciones en las concentraciones plasmáticas del quimioterapéutico, poca direccionalidad y especificidad y exceso de uso del medicamento sin prescripción médica.

Hoy, hay quienes se encuentran luchando de antemano para evitar una futura crisis e investigando fehacientemente las opciones que disponemos como humanidad ¿Cuáles son las opciones que presenta la ciencia? El Dr. Esteban Durán, tiene algunas respuestas.

• ¿Cuáles han sido los caminos de acción para poder investigar sobre la resistencia a antibióticos?

Dr: Uno de los ejes y estrategias que estamos desarrollando es poder frenar la resistencia a los pocos antibióticos que están siendo efectivos. En ese contexto, creamos sistemas inteligentes, que liberan y dosifican el fármaco en el lugar específico de donde se requiere su acción, de esta manera hacemos un uso racional del antibiótico y que no quede obsoleto al patógeno que queremos que haga efecto.

Por ejemplo, hemos tomados el antibiótico (Linezolid) y lo encapsulamos en hidrogeles, los cuales son transportadores inteligentes para que vaya al lugar específico y sea liberado de forma sostenida y con ello se lleve a cabo su acción. Con esto, evitamos que el antibiótico se distribuya por todo el cuerpo y, así, además, evitamos ocupar grandes e innecesarias cantidades, lo que también está relacionado con efectos secundarios, que es lo que sucede en los tratamientos convencionales, donde se requieren grandes cantidades de antibióticos para lograr el efecto requerido, pero en desmedro de una toxicidad para el paciente.

¿Por qué razón? El científico explica que muchas veces, el camino que debe recorrer el antibiótico hasta llegar a la zona de la infección es muy largo y el quimioterapéutico se pierde. Por un lado, porque se va degradando, metabolizando y biodistribuyendo a otras zonas y por otro, porque se debe ocupar en altas concentraciones lo que termina siendo muy fluctuante, haciendo que finalmente, muchos microrganismos se vayan acostumbrando a estos antibióticos debido a que las concentraciones requeridas para eliminar el patógeno no logran ser constantes en el lugar específico.

Por ello, a través de los sistemas de liberación inteligente que se están desarrollando en su investigación, se puede utilizar racionalmente menos cantidad del antibiótico, pero manteniendo de forma constante (lo que dura el tratamiento) la concentración necesaria para eliminar definitivamente el patógeno, explica.

Dr: Concentraciones específicas más constantes y en el lugar definido según la dosis requerida, ese es el objetivo del estudio. Con este sistema inteligente, nosotros podemos ir controlando que los tratamientos se vayan cumpliendo, se vayan completando, ya que si pensamos en un tratamiento convencional, éstos no son terminados en un 80%, muchas veces porque las personas ven rápidamente una mejoría y al final interrumpen el tratamiento. Es ahí unos de los factores del porqué se genera la resistencia.

Para esta investigación se está trabajando con hidrogeles. Los hidrogeles son mallas tridimensionales capaces de absorber grandes cantidades de agua o fluidos biológicos, específicamente, son estructuras poliméricas que pueden ir diseñando y modificándose, dependiendo de la aplicación que se le quiera dar.

-Estos hidrogeles son como esponjas que tienen nanoporos (poros muy pequeñitos en su estructura) y por ellos, nosotros podemos hacer que se muevan ciertas moléculas, por ejemplo, agua, fármacos. Al poder modificar la estructura que tienen estos hidrogeles, aumentando su tamaño o disminuyéndolo, podemos ir controlando la velocidad en que se va liberando el fármaco a través del tiempo. Si los hacemos más pequeños, la liberación es más lenta. Otra propiedad importante es que el hidrogel o “esponja” protege al antibiótico de factores externos como PH gástrico, metabolismo de ciertas enzimas que tenemos en la boca, en el tracto digestivo y en la sangre. Entonces, con ellos, por un lado, protegemos al antibiótico hasta que llegue al lugar donde queremos que haga su efecto y, también, el hidrogel permite que este se vaya liberando de forma dosificada, de forma constante.

Figura 5. Pruebas de distintas formulaciones de hidrogeles y combinaciones vista por microscopia electrónica de barrido.

Uno de los problemas de los actuales antibióticos es la dosificación: la fluctuación en la concentración del antibiótico es muy grande. Cuando el paciente se toma un antibiótico, la concentración a nivel de la sangre aumenta demasiado, pero rápidamente baja hasta que ocho horas después se vuelve consumir, y así: “Entonces, es como una montaña rusa y nosotros necesitamos que dicha concentración del antibiótico, para que tenga un efecto eficiente y eficaz sobre el patógeno, sea lo más constante y específico posible para que logre matar el patógeno en su totalidad”, explica Durán.

¿Cómo ven su posible aplicación en la industria médica en un futuro? ¿Cuáles son las expectativas?

Dr: – Las expectativas son altas, debido a que en la actualidad no hay mucha inversión en el tema y porque además hay una disminución del desarrollo de nuevos antibióticos en las grandes industrias.

-Lo que nosotros hemos logrado hasta el momento, ha permitido demostrar que sí es viable su aplicación y no sólo por el hecho de que estas formulaciones cumplen con las características que se necesitan, sino también, porque una de sus principales virtudes es que son inocuos, o sea no producen toxicidad y son biodegradables en el cuerpo.

Comenta también que, si desde la ciencia y producción farmacéutica se va migrando al desarrollo de hidrogeles de origen natural, aquello, evidentemente, le daría una mayor potencialidad al desarrollo de estos mismos en un futuro, debido a sus excelentes propiedades, además de lograr cruzar más rápido las etapas para que la FDA apruebe la aplicación de esta tecnología a nivel de salud.

Hoy existe una disminución en la producción de nuevos antibióticos y un aumento acelerado en la resistencia hacia los que actualmente existen por parte de las bacterias, por lo tanto, es sumamente urgente buscar nuevas estrategias. Es por eso que el investigador ve que en un futuro se podría llevar a la industria farmacéutica; posterior a las pruebas in vitro que se encuentran desarrollando.

Ahora, el equipo se prepara para trabajar específicamente en modelos en ratas y ver los efectos en estas especies. En ellas se está evaluando la efectividad de que la concentración del antibiótico se mantenga constante a nivel plasmático.

-Yo creo que entre este año y el próximo ya deberíamos tener los resultados definitivos. Veremos así, cuál es la siguiente etapa e iremos en su búsqueda para seguir con el avance. Ojalá en un futuro cercano, no mayor a cinco años, ya estar en etapa avanzada según las políticas de la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) para poder aplicar esta tecnología en la población. Esa es la idea.