Robótica de vanguardia a la búsqueda de nuevos antibióticos entre los compuestos metálicos
Redacción Ciencia, 23 dic (EFE).- La resistencia bacteriana a los antibióticos es una de las mayores amenazas a la salud pública global. Cada año, más de un millón de personas muere por infecciones resistentes a los medicamentos y, si no se descubren nuevos antibióticos, procedimientos rutinarios como la quimio o los trasplantes serán potencialmente peligrosos.
En respuesta a esta crisis, un equipo de científicos de la Universidad de York (Reino Unido) ha utilizado un sistema robótico de vanguardia capaz de sintetizar más de setecientos compuestos metálicos complejos en una semana e identificar entre ellos un nuevo y prometedor candidato a antibiótico basado en irio, que mata a las bacterias pero es inocuo para las células humanas.
Los detalles de la investigación se han publicado este martes en la revista Nature Communications.
Liderados por Angelo Frei, del Departamento de Química de la Universidad de York, apostaron por buscar nuevos fármacos en un mundo hasta ahora ignorado por la medicina: los compuestos químicos basados en metales.
Los autores del estudio explican que la mayoría de los antibióticos modernos son moléculas basadas en carbono, mientras que los complejos metálicos son tridimensionales, una geometría única que les permite interactuar con las bacterias de maneras completamente diferentes y que podría ayudar a superar los mecanismos de resistencia que derrotan a los medicamentos actuales.
Tradicionalmente, descubrir un nuevo medicamento es un proceso lento pero el método de Frei utilizó la robótica y la «química click» –un método donde dos componentes moleculares se unen de manera eficiente– para acelerar el proceso.
El equipo utilizó esta plataforma automatizada para combinar casi 200 diferentes «ligandos» (moléculas que rodean un centro metálico) con cinco metales diferentes. El resultado fue la síntesis de más de 700 nuevos complejos metálicos en menos de una semana, una tarea que normalmente tomaría meses de trabajo manual.
Tras la síntesis, el equipo analizó los 700 compuestos en busca de actividad antibacteriana y toxicidad contra células humanas sanas. El estudio identificó seis posibles nuevos compuestos líderes.
Uno de ellos, un complejo basado en el metal iridio, demostró una alta eficacia contra bacterias, incluidas cepas similares a la mortal MRSA (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina), mientras mostraba una baja toxicidad para las células humanas, lo que sugiere que tiene un alto «índice terapéutico» y es un fuerte candidato para el desarrollo de nuevos fármacos.
«El pipeline para nuevos antibióticos lleva seco décadas. Los métodos tradicionales de selección son lentos y la industria farmacéutica se ha retirado en gran medida de este espacio debido a los bajos rendimientos de la inversión. Tenemos que pensar de manera diferente», recuerda Frei.
Pero «al combinar la química ‘click’ inteligente con la automatización, hemos demostrado que podemos explorar vastas áreas inexplotadas del espacio químico a una velocidad sin precedentes. No solo buscamos un fármaco; estamos probando una metodología que puede ayudarnos a encontrar la ‘aguja en el pajar’ mucho más rápido».
Además «el compuesto de iridio que descubrimos es emocionante, pero el verdadero avance es la velocidad con la que lo encontramos. Este enfoque podría ser la clave para evitar un futuro en el que las infecciones rutinarias vuelvan a ser fatales», destaca el químico.
Históricamente, ha existido una concepción errónea de que los fármacos a base de metales son inherentemente tóxicos pero los datos de la Comunidad para el Descubrimiento de Fármacos Antimicrobianos Abiertos (CO-ADD) sugieren que los complejos metálicos tienen en realidad una tasa de «éxito» más alta para ser antibacterianos sin ser tóxicos en comparación con las moléculas orgánicas estándar.
El equipo de la Universidad de York espera que esta nueva metodología anime a la comunidad científica en general y a las empresas farmacéuticas a revisar los complejos metálicos.
El equipo está trabajando ahora para entender exactamente cómo su nuevo compuesto de iridio ataca a las bacterias y está ampliando su plataforma robótica para probar otros metales.
La investigación también demostró que este método de síntesis rápida podría aplicarse a otros campos, como el descubrimiento de nuevos catalizadores para procesos industriales. EFE
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