La herramienta también ofrece información sobre cambios químicos discretos que pueden convertir medicamentos que matan a otras bacterias en medicamentos para combatir las infecciones por gramnegativos.
Una nueva herramienta web acelera el descubrimiento de medicamentos para matar las bacterias Gram negativas, que son responsables de la abrumadora mayoría de las infecciones y muertes resistentes a los antibióticos, según una nueva investigación que publica la revista 'Nature Microbiology'.
La herramienta también ofrece información sobre cambios químicos discretos que pueden convertir medicamentos que matan a otras bacterias en medicamentos para combatir las infecciones por gramnegativos.
El equipo demostró que el sistema funciona modificando un fármaco Gram-positivo y probándolo contra tres responsables bacterianos Gram-negativos diferentes de la sepsis del ratón. El fármaco tuvo éxito contra cada uno de ellos.
"Es realmente difícil encontrar nuevos antibióticos para los patógenos Gram-negativos, porque estas bacterias tienen una membrana extra, una membrana externa, que es muy buena para mantener los antibióticos fuera", explica el profesor de química de la Universidad de Illinois Paul Hergenrother, quien dirigió la investigación.
El reto es tan grande que la FDA no ha aprobado nuevas clases de medicamentos para combatir las bacterias Gram negativas en 50 años, apunta Hergenrother.
"Hace unos años, descubrimos las características moleculares que permitieron que un compuesto antibiótico superara esta barrera
--explica--. Ahora, hemos desarrollado una herramienta para ayudar a otros a hacer esto también".
La nueva aplicación, llamada 'eNTRyway', puede evaluar rápidamente los compuestos farmacológicos potenciales para determinar si tienen las características moleculares que les permitirán cruzar la membrana y acumularse dentro de bacterias Gram-negativas.
Desarrollada por el estudiante graduado Bryon Drown, la aplicación también puede señalar formas de modificar las drogas existentes, por ejemplo, aquellas que funcionan contra las bacterias Gram-positivas, para convertirlas en potentes asesinos de patógenos Gram-negativos.
Como demostración de esta última capacidad, la investigadora postdoctoral y autora coautora del estudio, Erica Parker, utilizó la herramienta para identificar un medicamento que ya está en uso contra infecciones Gram-positivas que, con una modificación química básica, podrían convertirse potencialmente para luchar contra las bacterias Gram-negativas.
Al agregar un grupo químico cargado positivamente conocido como una amina al medicamento, Parker creó un compuesto que, según revelaron otras pruebas, se acumuló en bacterias Gram negativas y fue efectivo contra varios tipos de infecciones Gram negativas en ratones. El proceso de identificar el compuesto y modificarlo llevó solo unas pocas semanas, añade Hergenrother.
"Hay que tener en cuenta que antes de esto se habían producido más de 100 derivados de este mismo compuesto. Los encontramos en patentes y documentos --recuerda--. Y ninguno de estos otros derivados tuvo una notable actividad Gram-negativa".
Hergenrother y sus colegas han identificado hasta ahora más de 60 antibióticos que son eficaces solo contra bacterias Gram-positivas pero que pueden convertirse en medicamentos para combatir infecciones Gram-negativas. Estos compuestos matan las bacterias en una variedad de formas diferentes. El fármaco de nueva creación, conocido como Debio-1452-NH3, interfiere con la síntesis de ácidos grasos en células bacterianas, pero no de mamíferos.
Hergenrother añade que la nueva herramienta acelerará el proceso de descubrimiento de fármacos para combatir el creciente problema de las infecciones resistentes a los antibióticos. "Podemos usar esta herramienta para identificar rápidamente compuestos que se acumulan en bacterias Gram negativas", asegura.
