Imagínese que la próxima vez que contraiga un virus estomacal y los antibióticos no funcionen, beba un vial de líquido transparente. La solución está repleta de bacteriófagosvirus que se asemejan a pequeños cohetes. Estos microbios benignos se acoplan exclusivamente a las bacterias y las destruyen, y la infección desaparece en cuestión de días. Un futuro así está a nuestro alcance, escribe la periodista Lina Zeldovich en su nuevo libro La medicina viva: cómo casi se pierde una cura que salva vidas y por qué nos rescatará cuando los antibióticos fallen. El libro narra la historia de un enfoque de la infección que data de décadas de antigüedad, a veces delicado, y que la ciencia estadounidense ha descartado durante mucho tiempo en favor de los antibióticos.
A medida que los microbios desarrollan formas cada vez más inteligentes de evadir los antibióticos, algunos científicos han vuelto a los bacteriófagos, recogiéndolos de las aguas residuales y probando su capacidad para matar patógenos en el laboratorio y la clínica. Actualmente se están realizando ensayos experimentales para probar terapias con bacteriófagos contra superbacterias como Shigellaresistente a la vancomicina enterococoy una cepa de Escherichia coli Implicado en la enfermedad de Crohn. Y algunos productores de la industria alimentaria ya utilizan “aerosoles de fagos” aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos para descontaminar su suministro de, digamos, lechuga o salchichas. (Aún no se han aprobado usos médicos del tratamiento para el público estadounidense).
Científico americano habló con Zeldovich sobre las diferencias entre bacteriófagos y antibióticos, la historia de la experimentación con bacteriófagos y la posible regulación y uso futuro de la terapia en los EE. UU.
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[An edited transcript of the interview follows.]
¿Qué tan preocupada debería estar la persona promedio por la resistencia a los antimicrobianos?
Muchos científicos a quienes entrevisté para el libro me dijeron que están muy preocupados de que la próxima pandemia sea bacteriana porque estamos perdiendo nuestra armadura antibiótica. En 2019 encontré una estadística que decía que cada 15 minutosalguien en EE.UU. muere a causa de una infección resistente a los antibióticos. Simplemente no podía entender eso. Y COVID solo empeoró las cosas porque la gente estaba más enferma y usaba más antibióticos. Las Naciones Unidas han hecho algunas predicciones nefastas de que si continuamos como siempre y no encontramos ninguna alternativa viable a los antibióticos obsoletos para 2050, comenzaremos a perder millones de personas a causa de las infecciones.
¿Qué está impulsando esta resistencia? ¿Uso excesivo de antibióticos o dependencia de un solo tipo de terapia?
La resistencia es un efecto secundario inevitable de la evolución: los organismos que queremos superar siempre desarrollarán sus propias defensas. Pero ciertamente también abusamos de los antibióticos en medicina y en agricultura. En los principales medios de comunicación se pone mucho énfasis en que las personas exigen antibióticos que no son necesarios. Pero la Gran Agricultura juega un papel mucho más importante. Cuando se alimentan con antibióticos a vacas, cerdos o pollos, estos los expulsan al medio ambiente, donde los medicamentos continúan causando daños. Matan ciertas bacterias del suelo, pero no todas. Entonces aparecen mutantes exitosos en el suelo y el agua. Y luego pueden llegar a nuestros platos, donde los consumimos y nos enfermamos y no nos quedan tratamientos viables. Los hospitales también son criadores de superbacterias porque requieren ambientes estériles.
¿Qué posibles soluciones están explorando los científicos y dónde encajan los bacteriófagos entre ellas?
Los fagos son virus que sólo infectan a las bacterias. Su maquinaria biológica no coincide con la de nuestras células, pero coincide casi perfectamente con la maquinaria bacteriana. El virus se adhiere a las bacterias, se introduce en ellas, se multiplica y luego revienta la célula. Las bacterias pueden desarrollar resistencia a un fago que se alimenta de ellas, pero debido a la evolución, el fago también puede desarrollar más mecanismos para adherirse a los insectos. Los fagos y las bacterias han evolucionado uno al lado del otro durante millones de años. Hay billones de fagos en la naturaleza. Los científicos que trabajan en ellos dicen que son un recurso inagotable.
Los enfoques alternativos incluyen encontrar nuevos antibióticos, también en la naturaleza. [Penicillin, the first naturally derived antibiotic, came from mold.] Pero esto lleva más tiempo que encontrar fagos adecuados y ahora es más difícil de hacer. También puedes usar Inteligencia artificial para diseñar antibióticos. y sintetizarlos en el laboratorio.
¿Cree que los bacteriófagos están recibiendo actualmente suficiente atención o inversión?
Creo que finalmente están llegando a la vanguardia científica. Los fagos se descubrieron por primera vez en 1917, antes que los antibióticos. En las décadas de 1920 y 1930 [phages] Tuve un gran momento. En algunos casos eran los únicos medicamentos contra las infecciones que salvaban vidas y los médicos de casi todo el mundo los utilizaban con bastante éxito. Pero entonces las empresas empezaron a comercializar fagos para cosas que no podían hacer (como curar enfermedades virales, infecciones por hongos o alergias), y dos destacados médicos estadounidenses [Monroe Eaton and Stanhope Bayne-Jones] determinó que los fagos eran demasiado impredecibles para su uso. Poco después, recibimos antibióticos y casi nos olvidamos por completo de los fagos.
Los países de Europa del Este y de la ex Unión Soviética siempre utilizaron fagos junto con los antibióticos porque los antibióticos son difíciles de fabricar. En la Unión Soviética, por ejemplo, a menudo había escasez de antibióticos, por lo que los médicos iban a un río, encontraban un montón de fagos, los probaban en el laboratorio y los usaban. Era una mentalidad diferente. En Estados Unidos, abrazamos la conveniencia y la estabilidad. Los antibióticos tenían una vida útil más larga que los fagos; podrían convertirse en pastillas; y no era necesario realizar un montón de pruebas para identificar el patógeno al que atacar.
Ahora que tenemos el apremiante problema de la resistencia a los antibióticos, se está invirtiendo más dinero en la investigación de bacteriófagos. A principios de la década de 2000, los pioneros me dijeron que era imposible conseguir dinero. Eso ha estado cambiando, tal vez en los últimos ocho años.
¿Es justo decir que la desesperación obligó a la FDA a considerar terapias con bacteriófagos?
Esa no es una mala palabra para describirlo. Creo que el verdadero punto de inflexión fue el caso de Tom Patterson. En 2015, Patterson. [a researcher at the University of California, San Diego] contrajo una bacteria resistente a los antibióticos llamada Acinetobacter baumannii en Egipto, mientras viajaba allí de vacaciones con su esposa, Steffanie [Strathdee]. Steffanie es científica, por lo que empezó a buscar tratamientos alternativos y se topó con los fagos. El médico de Tom estaba algo familiarizado con el concepto y dijo que probaría cualquier cosa que pudiera funcionar. Entonces Steffanie se puso en contacto con un investigador de [Texas A&M University] y la Marina, y los médicos finalmente le dieron a Tom un cóctel de un antibiótico y un fago [under a special exemption from the FDA] eso mató al bicho.
Más tarde supe que la FDA realmente quería ver un caso como el de Tom. El tratamiento de Tom funcionó bien. [as a proof of principle] porque su enfermedad era muy grave y su tratamiento estaba bien documentado. Después de eso, el dinero empezó a llegar lentamente. Cuando estaba escribiendo el libro, había 50 ensayos clínicos. Ahora hay muchos más. Todos están en diferentes etapas.
¿Qué tan avanzados están algunos de estos ensayos y qué tipo de obstáculos enfrentan?
Todo comienza en la fase 1, donde sólo hay que demostrar seguridad en un número reducido de participantes. El proceso de ensayo clínico es lento, y por una razón: no quieres publicar algo que pueda causar más daño que bien, ¿verdad? Así pues, los bacteriófagos se encuentran todavía en las primeras etapas. Soy bastante optimista en cuanto a que estamos avanzando en la dirección correcta en Estados Unidos, pero no sé cuánto tiempo tenemos disponible. Algunos investigadores europeos de fagos me dijeron que sienten que nuestros organismos reguladores necesitan una mejor manera de aprobar estos tratamientos, no necesariamente de forma individual. En Europa, y en Alemania en particular, las normas son un poco menos rígidas.
Muchos de los bacteriófagos que se estudian actualmente destruyen los virus del estómago. Si se inyectan fagos por vía intravenosa en lugar de tragarlos, ¿se puede atacar una gama más amplia de patógenos?
No tenemos conocimientos sólidos de lo que sucede en el cuerpo. Con cualquier infección intestinal o del tracto urinario, los bacteriófagos pueden llegar muy lejos. ¿Por vía intravenosa? Esa es una historia diferente.
¿Parece que una eventual aprobación de una terapia con fagos es inevitable, o el campo podría verse descarrilado por un horrible efecto adverso?
Creo que la gente está lo suficientemente comprometida porque no tenemos otra alternativa. Y la gente tiene reacciones adversas a los antibióticos todo el tiempo, y los medicamentos todavía están en el mercado. Sin ellos, las cosas son peores.
En términos generales, las reacciones adversas son muy poco probables si los fagos se preparan correctamente: si se administran fagos por vía intravenosa, esa solución de fagos debe estar realmente purificada, sin restos bacterianos. [that the immune system can vigorously reject]. De lo contrario, su sistema puede entrar en shock toxico. Hace cien años no existían buenas tecnologías para purificar adecuadamente las soluciones, pero eso ya no es un problema hoy.
También existe la pregunta de hasta qué punto el sistema inmunológico puede perseguir a los propios fagos. [possibly limiting the efficacy of the treatment]. no tenemos suficiente información sobre esto, sin embargo. Para que un fago funcione, necesita extinguir la infección antes de que el sistema inmunológico la destruya.
¿Podrían los científicos diseñar fagos con los rasgos deseados como, por ejemplo, la capacidad de evadir el sistema inmunológico más fácilmente?
Probablemente podrían hacerlo. Si supiéramos qué genes reemplazar con qué genes, podríamos diseñar un fago más fuerte. También se podrían administrar múltiples fagos en una especie de cóctel. La ingeniería genética suele resultar atractiva para las empresas farmacéuticas porque no se puede patentar un fago solo (es un organismo natural), pero si se modifica o se combina con otros ingredientes, se puede patentar el producto.
¿Cómo podrían los organismos reguladores acelerar el proceso?
Es complicado. No escribo mucho sobre políticas, pero imagino que la FDA podría regular los bacteriófagos como lo hace con la vacuna contra la gripe. Un problema con la regulación de los fagos es que evolucionan con el tiempo e incluso dentro de una persona. Y dado que se multiplican dentro del organismo, ¿cómo se establece la dosis? Nos gusta que midan las cosas, pero con los fagos casi hay que confiar en que la Madre Naturaleza hará lo que hace.