Es noticia
Este científico español ha viajado al pasado para robarle antibióticos a los neandertales
  1. Tecnología
  2. Ciencia
PARECE 'SCI-FI', PERO ES CIENCIA

Este científico español ha viajado al pasado para robarle antibióticos a los neandertales

Los antibióticos actuales están fallando. Muchas bacterias se han acostumbrado. Las farmacéuticas cierran sus divisiones para encontrar nuevos. ¿Pero dónde encontrarlos?

Foto: César de la Fuente, en el pasado..., pero de hace unos meses. (UPenn)
César de la Fuente, en el pasado..., pero de hace unos meses. (UPenn)

Los antibióticos son un negocio particularmente ruinoso para la industria farmacéutica. Son pastillas baratas, que alguien usa durante unos pocos días y vuelve a abandonar durante años. En España, los médicos siguen confiando principalmente en antibióticos derivados de la penicilina como la amoxicilina, descubierto en 1972, la azitromicina o las quinolonas, que surgieron en los años 80. En las últimas décadas, han surgido muy pocos fármacos nuevos dedicados a acabar con las bacterias, en parte por la citada falta de incentivos económicos, en parte porque las propias bacterias se han vuelto cada vez más resistentes a estos tratamientos.

Informes de la industria citados por la revista Nature cifraban en unos 1.500 millones de dólares el desarrollo de un nuevo antibiótico, mientras que el beneficio estimado de su venta rondaría los 46 millones al año. En efecto, necesitarían más de 30 años para cubrir gastos sin garantías de que la bacteria en cuestión se vuelva resistente a ese tipo de antibióticos en concreto. No es una exageración, en algunas partes del mundo la resistencia a la levofloxacina pasó del 2% al 27% en cuestión de 15 años.

placeholder La resistencia antibiótica es una de las grandes preocupaciones de la OMS. Su directora general, Margaret Chan, lanzó una campaña en 2015 advirtiendo del reto al que se enfrenta el mundo. (Pierre Albouy/Reuters)
La resistencia antibiótica es una de las grandes preocupaciones de la OMS. Su directora general, Margaret Chan, lanzó una campaña en 2015 advirtiendo del reto al que se enfrenta el mundo. (Pierre Albouy/Reuters)

La industria hace tiempo que bajó los brazos: Novartis cerró su división de antibióticos en 2018, antes vinieron AstraZeneca, Sanofi o Eli Lilly. La única oportunidad de encontrar una solución está en las universidades, que siguen haciendo investigación básica para luchar contra un problema, la resistencia antibiótica, que se cobra más de 1,2 millones de vidas cada año en todo el mundo e interviene en muchos millones de muertes más al agravar enfermedades como el cáncer. Sin ir más lejos, el cantautor cubano Pablo Milanés murió el pasado 22 de noviembre en Madrid debido a "los efectos de una serie de infecciones recurrentes que en los últimos tres meses han venido afectando a su estado de salud", según informó su oficina de representación. Muchas de estas infecciones son, además, contraídas en el propio hospital.

Cada año que pasa, este problema va a ir a más: la proyección es que matará a 10 millones de personas al año en 2050. Una de las grandes esperanzas está en que la inteligencia artificial sea capaz de descubrir nuevos antibióticos, ya sea peinando las capacidades de fármacos ya existentes pero destinados a otros usos o buscando moléculas en todo tipo de sitios más allá de la naturaleza, que es donde habitualmente los hemos hallado. Así, en 2019, el gallego César de la Fuente, investigador y profesor de Bioingeniería en la Universidad de Pensilvania (EEUU), descubrió el primer antibiótico generado por ordenador con efectividad en modelos animales.

"Quizá la naturaleza ha compartido ya con nosotros todas las moléculas secretas de su libro de recetas y es hora de mirar más allá", escribía entonces.

¿Dónde seguir buscando?

Ahora, en un nuevo estudio aún en fase de prepublicación, su equipo ha logrado identificar un enorme repositorio de potenciales candidatos a convertirse en los próximos antibióticos. Para encontrarlos han tenido que mirar hacia atrás y hacia abajo, en el proteoma —el catálogo de proteínas producidas por un organismo— de nuestros parientes más cercanos: los neandertales y los misteriosos denisovanos, cuyo código genético fue secuenciado hace pocos años gracias al trabajo del último Premio Nobel de Medicina, el sueco Svante Pääbo.

Estos humanos primitivos tenían un sistema inmune capaz de combatir de forma natural ciertas infecciones. Para ello contaban con unas moléculas llamadas péptidos antimicrobianos, proteínas con propiedades antibióticas que nuestros antepasados tenían para combatir ciertas enfermedades provocadas por bacterias, hongos o virus. Cuando los neandertales o los denisovanos se extinguieron hace miles de años, esas moléculas se perdieron. Ahora, De la Fuente ha encontrado una forma de recuperar todos esos antibióticos naturales para usarlos contra las amenazas del presente. Este fascinante proceso ha sido bautizado como desextinción molecular.

placeholder Los trabajos de Svante Pääbo han permitido abordar la historia de nuestros antepasados desde la genética. (EPA)
Los trabajos de Svante Pääbo han permitido abordar la historia de nuestros antepasados desde la genética. (EPA)

"Pensamos que organismos extintos producían moléculas que ya no existen y pueden convertirse en medicamentos", explica el científico a El Confidencial. "Nunca antes tuvimos las herramientas para explorar los proteomas de estos organismos, pero, ahora, gracias a algoritmos computacionales, podemos hacerlo". De la Fuente confía en que esta es la puerta de entrada a un campo completamente nuevo para minar la biología, usándola como fuente de nuevos antibióticos y medicamentos. "Los antibióticos que hemos descubierto en nuestros parientes más cercanos, los neandertales y denisovanos, son muy potentes contra superbacterias que son problemáticas en la clínica hoy".

Estas moléculas no suelen estar catalogadas como "antibióticos", más bien fueron acumulándose en estos organismos a lo largo de su historia evolutiva, habitualmente encriptados en proteínas que no tenían una función dentro del sistema inmune. "Por ejemplo, una proteína puede tener su trabajo de día cumpliendo una función en el sistema nervioso y luego puede liberar un fragmento, este péptido encriptado, que cumple una función de inmunidad matando a bacterias", indica el investigador. "La hipótesis que tenemos actualmente es que la respuesta inmunitaria no es solo responsabilidad del sistema inmune, sino que otros sistemas de nuestro cuerpo, como el sistema nervioso, el cardiovascular, y el digestivo, nos protegen de agentes infecciosos invasores".

Parque Jurásico, versión molecular

A nivel macro, traer organismos de la extinción nunca ha funcionado. El único caso en el que los científicos lo lograron, cuando un grupo del INIA logró resucitar al bucardo ibérico —un tipo de cabra montés— clonando a Celia, el último ejemplar de la especie fallecido en el año 2000, apenas duró unos minutos. Fue, de hecho, aquí cuando se acuñó el término desextinción, pero el feto tenía demasiadas malformaciones como para ser viable. Sin embargo, al reducir la escala, las posibilidades de éxito aumentan.

"La desextinción de organismos enteros tiene muchas limitaciones éticas, ecológicas y técnicas", dice De la Fuente. "Sin embargo, con moléculas, muchos de estos factores no son problemas: con nuevos algoritmos podemos explorar genomas y proteomas enteros para encontrar moléculas que solo existían en el pasado y revivirlas". Dado que estas moléculas ya tienen experiencia existiendo dentro de organismos vivos, los investigadores estadounidenses creen que serán estables y no tóxicas al introducirlas en un organismo contemporáneo.

"La desextinción de organismos enteros tiene muchas limitaciones. Sin embargo, con moléculas, muchos de estos factores no son problemas"

El proceso es el siguiente: primero los algoritmos exploran rápidamente el conjunto de proteínas codificadas en los ADN de neandertales y denisovanos, y, dentro de los mismos, identifican esos péptidos encriptados que, según los modelos empleados, pueden convertirse en antibióticos. "Después, los sintetizamos usando química y los testamos contra superbacterias en el laboratorio, tanto en placas de Petri como en modelos animales de relevancia preclínica", es decir, en ratones.

De la Fuente y su equipo infectaron a dos ratones con bacterias como Acinetobacter baumannii, resistente a la mayoría de antibióticos actuales, o Pseudomonas aeruginosa, una de las más frecuentes en pacientes críticos. En ambos casos, los péptidos demostraron una cierta actividad antiinfectiva, que aún habrá que probar más allá para confirmar si estos antibióticos naturales de los neandertales sirven para solucionar nuestros problemas.

placeholder El biotecnólogo gallego César de la Fuente Núñez tras recibir el premio MIT Technology Review en 2021. (Cedida)
El biotecnólogo gallego César de la Fuente Núñez tras recibir el premio MIT Technology Review en 2021. (Cedida)

"Considero que la biología es una fuente de información", razona el ingeniero español. "Todo está codificado: el ADN en nucleótidos, las proteínas en aminoácidos... ¿Y si pudiésemos desarrollar algoritmos que exploren de manera rápida toda esta complejidad y sean capaces de descubrir moléculas con potencial terapéutico? ¿Y si pudiésemos explorar el proteoma de organismos extintos, donde nadie ha buscado antes, para intentar descubrir nuevos antibióticos?".

De la Fuente espera que este trabajo preliminar sea capaz también de reactivar a una industria dormida. "Espero que este avance despierte el interés de empresas farmacéuticas para intentar aplicar nuestros algoritmos para el descubrimiento de nuevos medicamentos contra las enfermedades infecciosas, pero también para otras indicaciones".

Los antibióticos son un negocio particularmente ruinoso para la industria farmacéutica. Son pastillas baratas, que alguien usa durante unos pocos días y vuelve a abandonar durante años. En España, los médicos siguen confiando principalmente en antibióticos derivados de la penicilina como la amoxicilina, descubierto en 1972, la azitromicina o las quinolonas, que surgieron en los años 80. En las últimas décadas, han surgido muy pocos fármacos nuevos dedicados a acabar con las bacterias, en parte por la citada falta de incentivos económicos, en parte porque las propias bacterias se han vuelto cada vez más resistentes a estos tratamientos.

Ciencia Genética