CIENCIA

Los virus "buenos" también existen: qué son los fagos y por qué se estudian en Uruguay

No todos los virus nos enferman; los fagos curan infecciones y son clave para combatir la resistencia a los antibióticos

Micrografía electrónica de transmisión de partículas del virus SARS-CoV-2, aislada de un paciente. Foto: NIAID
Los denominados “fagos” pueden ser la solución a la multirresistencia a los antibióticos, uno de los grandes retos de la biología y la medicina. Foto: NIAID

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Entre los 5.000 virus descritos por la comunidad científica, hay algunos devastadores para el ser humano. Algunos son muy conocidos como el VIH, ébola, el dengue y, por supuesto, el SARS-CoV-2, causante de la pandemia del coronavirus. Lo que no se conoce es que también existen otros virus que pueden ser beneficiosos para la salud.

Los bacteriófagos (o fagos) casi no tienen prensa pero se perfilan como la solución contra las bacterias resistentes a los antibióticos, un tema que Gustavo Tamosiunas, director del Departamento de Farmacología y Terapéutica de la Facultad de Medicina de la Universidad de la República, considera que también es una pandemia. “Estamos al borde de quedarnos sin antibióticos”, dijo a El País. Los focos de resistencia se han desplazado casi como el coronavirus y ya provocan 700 mil muertes por año en todo el mundo, más de los que, hasta ahora, han fallecido por la COVID-19. Según estudios realizados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), se prevé que en 2050 las bacterias multirresistentes serán la principal causa de muerte de la población.

Los fagos, entonces, merecen reconocimiento dado que, a diferencia de sus pares, no enferman, sino que pueden sanar.

Natalia Echeverría, asistente del Laboratorio de Virología Molecular del Centro de Investigaciones Nucleares de la Facultad de Ciencias busca bacteriófagos que curen, en específico, infecciones por Proteus mirabilis, que es una bacteria que puede dañar el tracto urinario y que al constituir un biofilm (una colonia estructurada de células bacterianas adheridas a células y tejidos) “genera muchas complicaciones a nivel de dispositivos médicos”; por ejemplo, por el uso de tubos endotraqueales o sondas. “Esas infecciones son muy difíciles de remover porque los antibióticos no actúan”, apuntó a El País.

Laboratorio del Instituto Pasteur. Foto: Leonardo Mainé
Laboratorio del Instituto Pasteur. Foto: Leonardo Mainé

El interruptor de on-off.

Los virus son parásitos intracelulares que necesitan infectar una célula para multiplicarse en su interior y sobrevivir; así causan enfermedades que van desde una leve gripe hasta serias condiciones respiratorias. Pero, en los fagos (“fago” viene de una raíz griega que significa “devorar”) infectan una bacteria y resultan totalmente inocuos para humanos. Así como tenemos bacterias protectoras (como los probióticos) en nuestro cuerpo, también hay virus que nos defienden desde el interior. Se encuentran en la membrana mucosa que reviste los aparatos digestivos, respiratorios y reproductivos y su principal misión es que no entre ningún invasor.

A la sombra de los virus “malos”, los fagos han sido utilizados para tratar la disentería, la infección grave causada por enterobacterias, principalmente del genero Shigella. Félix d’Herelle, quien acuñó el término de bacteriófagos, tomaba fagos en agua residual filtrada; como vio que no era dañiña en él, se los dio a los soldados que tenían diarrea y estos lograban mejorar.

Ahora son modificados mediante ingeniería genética para que fagos específicos ataquen a bacterias específicas.

“Los fagos están en todos lados: en donde hay bacterias vas a encontrar fagos. Los primeros estudios fueron en aguas residuales o contaminadas. Existe un sistema de equilibrio; para que no exista una sobrepoblación de bacterias van a haber fagos para controlarlas”, apuntó Echeverría. “En todos lados” también significa que, al igual que tenemos bacterias en la microbiota intestinal, también tenemos fagos “y un montón de virus más que no son dañinos ni patogénicos”. Lo que tienen es una especie de “interruptor on-off” para que se repliquen en mayor o menor medida para controlar la población bacteriana.

Terapia de fagos sigue siendo experimental.

A nivel internacional se ha demostrado que la caracterización de los fagos para una bacteria en particular es más exitosa que la administración de un “cóctel” de estos, normalmente incluidos en un comprimido. No obstante, la fagoterapia no está aprobada en Estados Unidos y en muchos países de Europa occidental y solo es utilizada como último recurso ante un paciente con infecciones no tratables y cuya vida corre peligro. Recientemente, se informó de un adolescente en Reino Unido que estaba a punto de morir, hasta que fagos fueron utilizados con éxito contra una seria infección que había sido resistente a los antibióticos. El tratamiento puede aplicarse por vía oral, emplearse directamente sobre lesiones o ulceraciones bacterianas, o incluso esparcirse sobre superficies infectadas.

Las bacterias multirresistentes son aquellas que no forman parte de la microbiota. Estas desarrollan genes de resistencia muchas veces a múltiples tipos de drogas y, en general, se adquieren en ámbitos hospitalarios. El cuerpo no tiene fagos propios para combatirlas. Pero, a nivel de laboratorio, pueden ser modificados para que se dirijan como un dardo al centro de una diana y esta es la ventaja que tienen por encima de los antibióticos de amplio espectro. “Son súper atractivos porque van a ir a matar a la bacteria que está causando la infección sin molestar a la microbiota normal”, apuntó.

Por ejemplo, no todas las cepas de Escherichia coli son iguales. Alguna puede ser multirresistente a varios antibióticos; entonces, “se buscan y diseñan fagos específicos para atacarlas”, agregó Echeverría. La cuestión es encontrarlos.

Aquí es donde entra esta experta y el Laboratorio de Virología Molecular en coordinación con el Departamento de Microbiología del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable para estudiar un tema poco explorado en el país. Paradójicamente, un virus, pero de los malos, como el SARS-CoV-2 interrumpió el proyecto, pero pronto se continuará con un screening de aguas residuales para identificar y caracterizar los fagos que infectan las bacterias de Proteus mirabilis que forman el biofilm mencionado, cuya propiedad de resistencia es mucho mayor a la de la bacteria sola, y analizar si es capaz de remover las infecciones. “Tenemos que conocer lo que circula en el país”, afirmó.

El estudio de la comunidad científica uruguaya servirá para darle respuesta a infecciones intratables por otros métodos, potencialmente mortales. “El desarrollo de medicamentos es tan lento en comparación con la velocidad del desarrollo de la resistencia bacteriana que estamos corriendo de atrás. Las drogas que son de última generación ya, de verdad, no sirven para los organismos multirresistentes”, explicó Echeverría.

Los virus “buenos”, entonces, nos ayudarán a controlar una amenaza que, según Tamosiunas, si no se actúa, tendrá una mortalidad que superará a la provocada por cáncer, enfermedades cardiovasculares o accidentes.

Doce clases de bacterias necesitan solución.

La OMS publicó en 2017 la lista de patógenos prioritarios, en la que figuran 12 clases de bacterias —más el bacilo de la tuberculosis— que suponen un riesgo creciente para la salud humana porque son resistentes a la mayoría de los tratamientos existentes. La lista fue elaborada por un grupo de expertos independientes para alentar a la comunidad médica a desarrollar tratamientos innovadores contra estas bacterias resistentes. De los 50 antibióticos en vías de desarrollo, 32 están concebidos para luchar contra patógenos considerados prioritarios por la OMS, pero la mayoría solo tienen beneficios limitados en comparación con los antibióticos existentes. Dos de ellos son activos contra las bacterias gramnegativas multirresistentes, que se están propagando rápidamente y requieren soluciones urgentes. Las bacterias gramnegativas, como Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli, pueden causar infecciones graves y a menudo mortales que suponen una amenaza especialmente para las personas con sistemas inmunitarios debilitados o aún no plenamente desarrollados, como los recién nacidos, las poblaciones de edad avanzada, las personas que se someten a operaciones quirúrgicas y las personas en tratamiento contra el cáncer.

Entre tales bacterias se incluyen las siguientes: Acinetobacter, Pseudomonas y varias enterobacteriáceas como Klebsiella, E. coli, Serratia y Proteus. Son bacterias que pueden provocar infecciones graves y a menudo letales, como infecciones de la corriente sanguínea y neumonías. Los niveles segundo y tercero de la lista –las categorías de prioridad alta y media– contienen bacterias que exhiben una farmacorresistencia creciente y provocan enfermedades comunes como la gonorrea o intoxicaciones alimentarias por salmonela.

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