¿Puedes diseñar un bacteriófago que ataque la parte de la bacteria que la hace resistente a los antibióticos?

Leí en un periódico sobre un caso en el que habían encontrado un virus que podía atacar una forma específica de bacterias resistentes a los antibióticos y lograron salvar a una niña de una muerte segura al "infectarla" con el virus.

Ver este artículo por ejemplo.

Me gustaría saber si es posible construir un virus que ataque la parte de la bacteria que la hace inmune a los antibióticos.

Quiero decir, si pudieras combinar cierto tipo de antibióticos con un virus que ataca cualquier bacteria que sea inmune a ese tipo particular de antibióticos, la bacteria está en un mal lugar.


He leído antes, ahora citando esta respuesta

"Las bacterias generalmente obtienen mecanismos de resistencia a través de la transferencia horizontal de genes (como la conjugación y la infección por fagos)".

y que las bacterias pueden ser resistentes, por ejemplo:

"producir beta-lactamasa que inactiva muchos antibióticos a base de lactama como la penicilina".

entonces, si puede construir un fármaco que de alguna manera pueda atacar a la bacteria debido al código genético específico que le da a la bacteria la capacidad de producir beta-lactamasa, entonces podría atacar a todas las bacterias que comparten el mismo código genético que les da esa capacidad. y las bacterias no pueden mutar para escapar sin perder su resistencia a la penicilina.

Respuestas (2)

Echa un vistazo a la terapia de fagos . Para obtener más detalles, consulte las reseñas de Levin & Bull (2004) y Skurnik & Strauch (2006) . La idea existió durante bastante tiempo y hay una investigación activa en curso en este campo.

Sin embargo, esta idea solo implica matar las bacterias usando bacteriófagos y no reducir su resistencia a los antibióticos. Las bacterias que son inmunes a los antibióticos pueden ser eliminadas por virus (y viceversa) . Si los usa en combinación, posiblemente puede haber efectos sinérgicos bajo un régimen determinado.

Se realizó otro ensayo clínico para evaluar una combinación del antibiótico enrofloxacina y un bacteriófago administrado por vía intramuscular (Huff et al., 2004). Ambos tratamientos individualmente proporcionaron tratamientos efectivos de la infección por E. coli, pero la sinergia entre los dos tratamientos condujo a una protección total de las aves, lo que sugiere un valor significativo del tratamiento combinado.

Skurnik y Strauch (2006)

El tratamiento combinado no siempre puede ser sinérgico; también podrían ser antagónicos y por lo tanto se debe aplicar una buena estrategia terapéutica ( Chaudhry et al., 2017 ).

Como se sugirió anteriormente para la tobramicina, los antibióticos pueden ser antagonistas de los fagos porque reducen la densidad de las bacterias y, por lo tanto, la capacidad de replicación de estos virus [43]. Peor aún, los antibióticos pueden incluso interferir con la replicación de fagos dentro de la célula, lo que provoca una reducción en el número de fagos [41, 44, 45]. Una forma de probar los efectos de este posible antagonismo es tratar primero con el fago y luego tratar con el antibiótico, comparando el resultado con el caso del tratamiento simultáneo. Aquí, usamos demoras de 4 y 24 horas. Los resultados muestran efectos sustanciales del tratamiento tardío con fagos para algunos antibióticos, pero ningún efecto para otros (Fig. 4). Los únicos efectos estadísticamente significativos del retraso son para el retraso de 24 horas usando gentamicina y tobramicina, pero la magnitud del efecto es profunda. Estos son dos de los tres fármacos para los que el tratamiento simultáneo suprimió la replicación de fagos (Fig. 4B). El tercer fármaco de este tipo que suprimió la replicación de fagos con tratamiento simultáneo (ciprofloxacina) también exhibió una mayor destrucción con el tratamiento de fagos primero, pero las estadísticas no logran rechazar la hipótesis nula de ningún efecto de retraso. Este caso amerita una mayor investigación.

Desafortunadamente, los bacteriófagos son muy específicos del huésped y, por lo tanto, no tienen un espectro tan amplio como los antibióticos. Son como los virus de los animales: el virus que infecta a un gato probablemente no infectaría a los humanos. Muy pocos virus tienen una amplia gama de huéspedes.


Para su consulta:

si puede construir un fármaco que de alguna manera pueda atacar a la bacteria debido al código genético específico que le da a la bacteria la capacidad de producir betalactamasa, entonces podría atacar a todas las bacterias que comparten el mismo código genético que les da esa capacidad y la bacteria no puede mutar para escapar sin perder su resistencia a la penicilina.

la respuesta es que es posible en principio. Hay formas de eliminar ciertos genes (CRISPR-Cas es una de ellas). Sin embargo, el problema es la entrega de estas moléculas que median estos knockout a las células bacterianas. Para eso, nuevamente debe confiar en partículas similares a virus para la entrega, lo que nos lleva de vuelta al punto de partida: cómo hacer máquinas de entrega/virus que se dirijan a todas las bacterias patógenas. Además, los mecanismos de resistencia a los antibióticos son diversos. Teniendo en cuenta varios otros factores (que no voy a enumerar aquí), es muy difícil crear un sistema eficiente para atacar los genes de resistencia a los antibióticos en diferentes bacterias.

Es posible y ciertas soluciones diseñadas podrían ser incluso más potentes que la terapia con fagos por sí sola. Por ejemplo, imagine que pudiera administrar CRISPR-Cas con un bacteriófago lisogénico (es decir, el fago administra una carga útil de CRISPR-Cas y esa carga útil se integra en el genoma del huésped sinmatando inmediatamente a las bacterias). El sistema CRISPR-Cas podría entonces activar la expresión, y tal vez no editar genes, pero digamos regular a la baja genes o programas de resistencia a antibióticos específicos conocidos, esto se conoce como interferencia CRISPR. Esta regulación podría aplicarse a las bacterias resistentes a los antibióticos y luego seguirse con antibióticos, lo que daría como resultado una eficacia del tratamiento mucho mayor. ¡Es como un caballo de Troya! Recientemente, los investigadores incluso han comenzado a escalar este tipo de programa CRISPRi para apuntar a muchos genes simultáneamente y han demostrado cómo este enfoque podría reducir los "sobrevivientes" de bacterias (denominados persistentes por el campo) en más de un orden de magnitud después del tratamiento con antibióticos como como ampicilina, ofloxacina y cefixima ( Reis et al., 2017 ).