Desarrollo de antibióticos inteligentes que eliminan bacterias específicas según el código genético que llevan en su genoma
Año Honorado
2015
Región
Europa
Procedente de
Francia
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«Los billones de bacterias que conforman el microbioma humano juegan un papel esencial en la salud de las personas. Un desequilibrio en la cantidad y proporción de bacterias en el tracto digestivo, la piel o las membranas mucosas puede desencadenar condiciones como diabetes, colitis, enfermedad de Crohn y obesidad. Lamentablemente, los antibióticos convencionales utilizados para combatir las bacterias dañinas no las distinguen de las bacterias buenas, que ayudan a digerir los alimentos o a desarrollar el sistema inmunológico. En su lugar, los tratamientos barren la flora bacteriana, causando desequilibrios en sus comunidades (disbiosis) y favoreciendo que las bacterias dañinas que sobreviven se vuelvan resistentes.
El joven francés Xavier Duportet ha decidido sustituir las «armas de destrucción masiva» que pueden ser los antibióticos actuales por «francotiradores» que actúan con mayor precisión. Doctor en Biología Sintética por INRIA (Francia) y el Massachusetts Institute of Technology (MIT) (EE. UU.), está diseñando un nuevo tipo de medicina capaz de eliminar bacterias específicas y dejar intactas las demás.
Duportet cofundó en 2014 la empresa Eligo Bioscience (anteriormente PhageX), una spin-off del MIT y la Universidad Rockefeller (EE. UU.), donde, junto a su socio David Bikard, ha desarrollado un sistema que involucra técnicas de edición genética y nanotecnología. Por un lado, utilizan vehículos nanoscópicos para llevar un fragmento de ADN sintético a un tipo específico de bacteria. Por otro lado, aplican la técnica CRISPR de edición de ADN, que fue seleccionada como una de las 10 Tecnologías Emergentes de 2014 por MIT Technology Review. Gracias a esto, pueden cortar parte del material genético de estas bacterias, matándolas o desactivándolas, mientras dejan intactos los demás microorganismos que conforman la flora.
Los vehículos que Duportet utiliza son los virus bacteriófagos, que infectan las bacterias insertando su material genético en ellas. Están formados por una capa de proteína (cápside) que contiene dicho material. Esta infección actúa selectivamente solo en las bacterias que tienen receptores de proteínas específicos en su cápside.
El equipo de Duportet modifica y vacía estos bacteriófagos de su material genético y los inserta con un circuito de ADN sintético, es decir, un ADN creado artificialmente con una función específica. Después de ser inyectado en las bacterias por el virus modificado, y gracias al sistema CRISPR, el circuito codifica la enzima Cas9 y el ARN, lo que permite que la Cas9 se dirija a una secuencia concreta del genoma de la bacteria, lo corte y mate el microorganismo. Así es como los bacteriófagos modificados eliminan las bacterias que llevan genes resistentes o virulentos y dejan intacto el resto del microbioma.
Por ahora, el equipo de Duportet está realizando una prueba in vivo con un cóctel de varias cápsides virales capaces de inyectar ADN sintético en estafilococos y Escherichia coli, pero ya están trabajando en una plataforma para crear cápsides para diversas especies y cepas. Aunque el circuito es el mismo, porque su objetivo está, por ejemplo, en un gen virulento en una población de E. coli, para llegar a todas las bacterias se necesitará un cóctel genético de varias cápsides.
A diferencia de otros medicamentos, los eligobióticos combaten al agente causante de cada enfermedad en lugar de solo los síntomas. Duportet dice: «Cuando la disbiosis es la causa, podemos corregirla», y recuerda que actualmente no existen medicamentos que puedan descolonizar a un paciente de Enterobacteriaceae multirresistentes sin afectar las bacterias beneficiosas; ni que ataquen cepas específicas de E. coli adherente invasiva (AIEC) asociadas con la enfermedad de Crohn.
El joven innovador espera que sus eligobióticos para tratar esta última enfermedad lleguen a ensayos clínicos en dos años. Estima que necesitará dos millones de euros y ya está negociando con un grupo internacional de capital riesgo.
Para Jonathan Weitzman, profesor y líder del grupo de Genética y Epigenética en la Universidad París Diderot (Francia) y miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovators Under 35 de Francia, la tecnología desarrollada por Duportet es «extremadamente innovadora» y tiene el potencial de ofrecer un sistema inteligente pero simple para combatir cepas bacterianas resistentes a los antibióticos actuales.»
