Nanoesponjas, un irresistible señuelo para las toxinas
René Anaya
Silenciosamente, los microorganismos productores de enfermedades se han ido recuperando de los estragos que les causaron los antibióticos, en tal proporción que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha advertido que podríamos estar en el umbral de una situación similar a la que se enfrentó antes de que surgieran esos medicamentos.
Y no se trata de una supuesta amenaza, según datos de la OMS: cada año se producen unos 440 mil casos nuevos de tuberculosis multirresistente, que causa más de 150 mil defunciones en 64 países; el Plasmodium falciparum, causante del paludismo, se ha hecho resistente a la mayoría de los medicamentos antipalúdicos; las infecciones causadas por bacterias resistentes a antibióticos va en aumento.
Una batalla casi perdida
Por ahora, lo más preocupante son las infecciones intrahospitalarias, pues están presentes en todo el mundo. La bacteria más conocida y extendida —muchas veces letal— es el estafiloco dorado resistente a la meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés); pero también hay otras bacterias resistentes a la penicilina y a otros antibióticos.
Ante este panorama, los científicos han comprobado que la producción de nuevos antibióticos más potentes solamente es eficaz por poco tiempo, ya sea porque las bacterias se transmiten información para combatir el nuevo medicamento o porque los pacientes no completan el esquema de tratamiento, lo que impide erradicar la infección y contribuye a que se cree resistencia.
Por lo tanto, la investigación biomédica y quimicofarmacéutica se ha centrado en la utilización de las modernas herramientas de la ciencia y la tecnología, entre ellas las que más esperanzas han despertado son la nanotecnología, la genética y la ingeniería genética.
Ahora se conoce que unas proteínas complejas llamadas toxinas formadoras de poros son producidas por bacterias resistentes a antibióticos, entre ellas el MRSA. Este tipo de proteínas también se encuentra presente en el veneno de serpientes, escorpiones y abejas, por lo que su neutralización podría disminuir las consecuencias de las infecciones y del envenenamiento.
Esas toxinas, como su nombre lo indica, atacan a las células haciendo hoyos (poros) en sus membranas, lo que altera la composición interna, principalmente por el cambio de presión osmótica entre la célula y su medio ambiente, algo semejante a lo que ocurre cuando hay una descompresión en los aviones.
La neutralización de esas proteínas nocivas es un problema complejo, ya que se han identificado más de 80 familias de toxinas, que tienen una estructura molecular diferente, por lo que se tendrían que producir por lo menos ochenta sustancias que las neutralizaran, si se siguiera la metodología utilizada para fabricar antibióticos.
Un engaño benéfico
Un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Diego, encabezados por el profesor de nanoingeniería Liangfang Zhang, ha propuesto un método original y novedoso para combatir las toxinas formadoras de poros.
Zhang y colaboradores han ideado una técnica para contrarrestar las toxinas, independientemente de su estructura molecular, a partir del conocimiento de su manera de funcionar en el organismo. Las toxinas formadoras de poros tienen como uno de sus principales objetivos las membranas de los glóbulos rojos, donde hacen sus temidas perforaciones.
Los científicos crearon unas nanoesponjas, formadas por la unión de numerosas moléculas biocompatibles, las cuales miden aproximadamente 85 nanómetros (un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro) de diámetro.
Con una tecnología desarrollada por Zhang y su equipo, las nanoesponjas son envueltas con membranas de glóbulos rojos, lo que las convierte en un irresistible señuelo para las toxinas, las cuales son atraídas al interior de las nanoesponjas donde son atrapadas y neutralizadas. Así lo han demostrado en un estudio con ratones a los cuales les administraron la toxina del MRSA.
El experimento corroboró que las nanoesponjas engañan a las toxinas formadoras de poros, las cuales se adhieren a la membrana y son absorbidas. Las nanoesponjas, con su carga de toxinas, son digeridas en el hígado sin ningún efecto dañino al organismo.
“En lugar de crear tratamientos específicos para las toxinas individuales, estamos desarrollando una plataforma que puede neutralizar las toxinas causadas por una amplia gama de patógenos, incluyendo el MRSA y otras bacterias resistentes a los antibióticos”, ha afirmado Zhang.
El siguiente paso será realizar ensayos clínicos en seres humanos, lo cual podría suceder en poco tiempo, pues la nanoesponja ya ha sido aprobada para su uso por la Agencia Estadounidense de Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés). De esta manera, se crearía una nueva arma, probablemente la definitiva, para terminar con las infecciones bacterianas y para neutralizar los efectos de los venenos de algunos animales.
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