Un descubrimiento innovador en Reino Unido reaviva la esperanza en la lucha global contra las bacterias resistentes. Investigadores del Francis Crick Institute en Londres presentaron un método que utiliza compuestos activados por luz para debilitar la defensa de bacterias como Escherichia coli (E. coli) y devolverles la susceptibilidad a los medicamentos tradicionales.
El hallazgo, publicado en el Journal of the American Chemical Society, plantea un camino novedoso para enfrentar un problema que preocupa a autoridades sanitarias de todo el mundo.
¿Por qué la resistencia a los antibióticos es una amenaza?
La resistencia a los antibióticos ocurre cuando las bacterias dejan de responder a los medicamentos diseñados para eliminarlas o frenar su crecimiento. Esta situación complica el tratamiento de infecciones comunes e incluso pone en riesgo procedimientos médicos habituales. Según datos del Francis Crick Institute, en 2021 murieron 4,7 millones de personas por infecciones asociadas a bacterias resistentes, y se estima que la cifra podría duplicarse para 2050.
El caso de E. coli ilustra el desafío. Estas bacterias, conocidas como Gram-negativas, tienen una estructura que funciona como un escudo adicional, dificultando que los antibióticos entren. Esto limita las alternativas terapéuticas y agrava la crisis sanitaria.
Como explicó Jeannine Hess, líder de laboratorio en el Francis Crick Institute: “Muchos antibióticos nuevos son versiones mejoradas de fármacos previos, pero crear antibióticos completamente diferentes es un proceso complejo y lento. Está claro que necesitamos nuevas estrategias, y creemos que la química innovadora podría ser la respuesta”, afirmó Hess, quien también es profesora en King’s College London.
Cómo la fototerapia puede restaurar la eficacia de los medicamentos
El método desarrollado por los científicos británicos se inspira en técnicas utilizadas en el tratamiento del cáncer, pero con un giro específico. En investigaciones oncológicas, suelen usarse moléculas pequeñas para atacar proteínas clave en las células cancerosas. Aquí, el grupo comandado por Lars Stevens-Cullinane aplicó esa idea al mundo bacteriano utilizando fototerapia, una técnica que utiliza luz para activar compuestos con efectos terapéuticos, usando un complejo metálico sensible a la luz, concretamente un compuesto de rutenio llamado Ru1.
Este complejo tiene dos componentes principales: un átomo de rutenio, que reacciona ante luz azul, y un ligando orgánico que se une a la enzima NDM-1. Esa enzima es una proteína que las bacterias producen para neutralizar antibióticos como la penicilina.
Al activar Ru1 con luz azul, se generan especies reactivas de oxígeno que “oxidan” o rompen la enzima defensiva NDM-1, impidiendo que destruya los antibióticos y dejando a la bacteria nuevamente expuesta al tratamiento.
Lars Stevens-Cullinane describió el proceso de manera sencilla: “Estamos tomando prestada una técnica del descubrimiento de fármacos contra el cáncer, donde se utilizan pequeñas moléculas para degradar proteínas específicas”, indicó en declaraciones recogidas por el Francis Crick Institute. El resultado es que las bacterias vuelven a ser vulnerables a medicamentos que antes no les hacían efecto.
Resultados en laboratorio: luz azul, Ru1 y bacterias
Los experimentos iniciales mostraron que la herramienta Ru1 puede destruir el sitio activo de NDM-1 en proteínas aisladas, inhibiendo su efecto hasta cien veces más bajo luz que en la oscuridad. Es decir, con la luz encendida, Ru1 “desarma” mejor a la bacteria. Además, este efecto es reversible y reutilizable: si se apaga la luz, la molécula deja de dañar y puede volver a emplearse.
En ensayos con bacterias vivas de E. coli, los resultados fueron igual de prometedores. Aunque en la oscuridad existía cierta inactivación de la enzima, al aplicar luz el efecto se multiplicó por treinta.
Esto implica que, al iluminar el entorno de las bacterias, el compuesto logra que el antibiótico meropenem sea hasta cincuenta y tres veces más eficaz en los ensayos de máxima concentración. Además, el procedimiento no mostró efectos tóxicos en células humanas, lo que refuerza su potencial de aplicación clínica.
Limitaciones y escenarios de uso posibles
A pesar del optimismo, los expertos del Francis Crick Institute señalan límites claros. La luz azul, necesaria para activar el compuesto, no penetra profundamente en los tejidos humanos. Por este motivo, la técnica se orienta principalmente a infecciones superficiales, tratamientos dentales o la esterilización de equipos médicos, pero no a infecciones en órganos internos.
“Este es el primer uso de la fototerapia para este desafío, por lo que habría que ver cómo funciona en un modelo animal”, puntualizó Jeannine Hess, advirtiendo sobre la necesidad de investigar aún más antes de iniciar pruebas clínicas en humanos.
El trabajo realizado en Londres no solo ofrece una vía para revertir la resistencia en bacterias, sino que introduce una herramienta versátil y adaptable a futuros desafíos biomédicos. El método permite combinar el poder de la luz con compuestos diseñados a medida, lo que abre la puerta a nuevas dianas terapéuticas y aplicaciones en diferentes campos de la medicina.
Con la amenaza de la resistencia antimicrobiana creciendo constantemente y con consecuencias sanitarias y económicas graves a nivel global, la apuesta por combinaciones como fototerapia y química resulta fundamental. Este avance representa un paso significativo en la carrera científica por mantener vigente la efectividad de los antibióticos y proteger la salud pública de futuras crisis.