.

Biomedicina

Una pastilla de CRISPR para sustituir los antibióticos

1

La resistencia cada vez mayor a los antibióticos obliga a los investigadores a buscar nuevas formas de atacar las bacterias. Un grupo de científicos pretende convertir la tecnología de edición genética CRISPR en comestible para lograr que sean las bacterias las que destruyan su propio ADN

  • por Emily Mullin | traducido por Teresa Woods
  • 18 Abril, 2017

Foto: La bacteria 'Clostridium difficile' resplandece dentro de una placa de Petri bajo una luz ultravioleta de onda larga. Crédito: Cortesía de los Centros de Prevención y Control de Enfermedades de Estados Unidos.

A medida que aumenta la resistencia a los antibióticos en Estados Unidos, los investigadores buscan nuevas maneras de combatir gérmenes como el Clostridium difficile, una bacteria que puede provocar infecciones mortales en hospitales y residencias de ancianos.

Una manera de hacerlo sería esta: una "pastilla CRISPR" que haga que las bacterias perjudiciales se autodestruyan.

CRISPR es la potente tecnología de edición genética que ya se está explorando como una manera de editar genes humanos con precisión para curar enfermedades (ver La distrofia muscular aún no ha matado a Ben Drupree. CRISPR podría salvarle). Pero la versatilidad de la tecnología es tal que también se está estudiando su uso para un amplio abanico de otras aplicaciones. La semana pasada, unos científicos radicados en Boston (EEUU) demostraron que pueden convertir CRISPR en baratas y sencillas pruebas diagnósticas.

Ahora, los científicos quieren convertir la tecnología en tratamientos antimicrobianos ultraprecisos para "matar específicamente cualquier bacteria objetivo", señala el científico especializado en alimentación de la Universidad de Wisconsin en Madison (EEUU) Jan-Peter Van Pijkeren.   

Aunque no es un nombre conocido, la Clostridium difficile encabeza la lista de amenazas resistentes a los fármacos urgentes de solucionar de los Centros de Prevención y Control de Enfermedades de Estados Unidos. Un estudio de 2015 realizado por la agencia encontró que esta bacteria era responsable de casi medio millón de infecciones en Estados Unidos, incluidas 15.000 muertes.

CRISPR realmente fue descubierto en bacterias. De hecho, el sistema de edición génica es una defensa inmunitaria que emplean las bacterias para ahuyentar a los virus invasores llamados bacteriófagos. La manera en que funciona es que las bacterias almacenan recuerdos de ADN viral dentro de sus propios genomas como "repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas" (en inglés: clustered regularly interspaced short palindromic repeats, término del que proviene el acrónimo CRISPR). De este modo, las bacterias emplean su memoria más una enzima capaz de cortar ADN (la más conocida se llama Cas9) para reconocer y cortar los genes de bacteriófagos invasores.

La idea de Van Pijkeren consiste en emplear los bacteriófagos para enviar un mensaje falso a las C. difficile, uno que provoque que las bacterias realicen cortes letales en su propio ADN.

Para ello, el laboratorio de Van Pijkeren está desarrollando un bacteriófago capaz de portar un mensaje CRISPR personalizado. Por sí solos, los bacteriófagos serían rápidamente descompuestos por los ácidos gástricos. Así que para lograr introducirlos con éxito en una persona, Van Pijkeren tiene planes de añadirlos a un cóctel de bacterias inocuas o probióticas que una persona pueda tragar en forma de pastilla o líquido.

Van Pijkeren compara las probióticas a una "madre nodriza". Mientras las bacterias probióticas circulan por el tracto intestinal de una persona, el bacteriófago irrumpiría e infectaría cualquier C. difficile cercana, incitándola a destripar su propio ADN.

Van Pijkeren señala que el probiótico aún se encuentra en una fase de desarrollo temprano y ni ha sido probado en animales. No obstante, los investigadores han demostrado con anterioridad que emplear bacteriófagos para catalizar CRISPR puede matar bacterias cutáneas con eficacia. También que podrían ayudar a combatir la Shigella sonnei, una infección diarreica común en los países subdesarrollados.

Varias empresas, incluidas Eligo Bioscience en París (Francia) y Locus Biosciences, una spin-out de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (EEUU), han empezado a buscar desarrollar antibióticos comerciales basados en CRISPR.

El atractivo de utilizar CRISPR es que ese tipo de medicamentos serían muy específicos: en teoría, matarían una única especie de germen mientras dejarían intactas las bacterias beneficiosas. Los antibióticos de amplio espectro, en contraste, matan grandes poblaciones de bacterias ya sean estas beneficiosas o no. De hecho, el abuso de antibióticos comerciales es para empezar lo que genera la resistencia a los antibióticos.

"Mientras sigamos alojando pacientes juntos en hospitales o residencias y administrándoles grandes cantidades de antibióticos, tendremos un problema con la C. difficile", afirma el director del Centro de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Tejas (EEUU), Herbert DuPont.

Por eso alternativas como la que está desarrollando Van Pijkeren se necesitan con urgencia. Sin embargo, el microbiólogo Peter Fineran de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda) dice que "aún nos queda mucho camino por recorrer antes de que esto reemplace nuestros antibióticos".

Señala que un desafío para expandir este enfoque y combatir más tipos de bacterias consistirá en encontrar bacteriófagos adecuados porque cada tipo tiende a infectar solo bacterias específicas. Fineran predice que CRISPR se convertirá en "una herramienta complementaria dentro del arsenal para combatir el aumento de bacterias patógenas y resistentes a los antibióticos".

Biomedicina

Nuevas tecnologías y conocimientos biológicos empiezan a ofrecer opciones sin precedentes para mejorar nuestra salud.

  1. Los cascos que leen la mente están más cerca gracias a esta investigación capaz predecir el canto de un pájaro

    El equipo sabe qué canción va a cantar el pinzón cebra 30 milisegundos antes de que lo haga, gracias a una combinación de electrodos y aprendizaje automático. El siguiente paso será aplicar esta información para seguir avanzando en la búsqueda de un aparato que lea el pensamiento humano

  2. Cómo despilfarrar el sueldo de un mes en pruebas genéticas que no sirven para nada

    Las tiendas de pruebas de ADN para el consumidor se han convertido en una especie de bazar donde  la pseudociencia y el 'marketing' se mezclan para ofrecer servicios inútiles, como una bufanda personalizada con el patrón genético o sin aval científico

  3. El ejército de científicos que está estudiando un trozo de cerebro del tamaño de un grano de arena

    El proyecto MICrONS, financiado con 85 millones de euros, intenta recrear cada detalle de lo que pasa en este órgano para revolucionar la neurociencia y la inteligencia artificial. Láseres, rebanadas cerebrales, virus y ecuaciones son algunas de las armas de esta iniciativa que podría cambiarlo todo