Inhalador cargado de virus elimina bacterias en pulmones causantes de neumonía grave
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- 10 de agosto de 2018
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21 de julio de 2018
Actualmente, la enfermedad infecciosa que registra las mayores tasas de mortalidad a nivel mundial es la neumonía causada por la bacteria Pseudomonas aeruginosa, que a menudo se adquiere en los hospitales. Debido a que muchas cepas de este microbio son resistentes a los antibióticos, los investigadores llevan muchos años estudiando cómo tratarlos mediante terapias víricas. La idea es usar virus bacteriófagos (que matan bacterias) para erradicar la infección, pero para lograrlo deben administrar los virus al pulmón profundo, donde las bacterias forman colonias organizadas en tapices difíciles de penetrar.
Ahora, un equipo integrado por científicos de diversos centros de investigación en Atlanta, Georgia (Estados Unidos), descubrió como solucionar este problema utilizando una fórmula que permite respirar los virus con un inhalador. Esto permite que se distribuyan por los bronquios y lleguen a las cavidades alveolares donde se alojan las bacterias.
El nuevo método, descrito en la revista Nature Biomedical Engineering, erradicó infecciones agudas en ratones de laboratorio con mucho éxito, evitando que los animales murieran. Asimismo, lo hizo sin desatar una respuesta inmune agresiva contra los virus inhalados. “A veces se da una sinergía entre los virus y la respuesta inmune del paciente que ayuda a eliminar las bacterias”, dijo Laurent Debarbieux, un microbiólogo del Instituto Pasteur (Francia) que estudia este proceso curativo. No obstante, Debarbieux, quien no participó en este estudio, considera una buena señal que la terapia no generara reservas de anticuerpos durante las pruebas, pues en pacientes humanos a veces es necesario repetir la misma terapia varias veces, lo que aumenta el riesgo de rechazo inmunitario tras la primera aplicación.
La infección de P. aeruginosa es especialmente peligrosa para las personas con fibrosis quística, una condición genética que produce mucosidad espesa en los pulmones. Los autores indican que este grupo de pacientes será el principal beneficiado por la terapia cuando esta esté disponible, aunque primero deberá ser sometida a un ensayo clínico. En los pacientes de neumonía con fibrosis quística ya se emplean aerosoles para administrar antibióticos al pulmón profundo. Sin embargo, la terapia vírica tiene dos ventajas importantes sobre los antibióticos, tomando como referencia que las bacterias sean resistentes o no: primera, los virus bacteriófagos son específicos para un tipo de bacteria, por lo que no atacan todo el microbioma, y segunda, es posible modificarlos mediante ingeniería genética para producir enzimas que degraden las biopelículas o tapices bacterianos.
Los investigadores hallaron que la mejor forma de “aerosolizar” los virus es cultivarlos en micropartículas porosas que tengan suficiente densidad para llegar a los alvéolos por inhalación. Las partículas están hechas de un polímero biodegradable no tóxico que se emplea, por ejemplo, para fabricar suturas quirúrgicas absorbibles. Cuando las partículas llegan al foco de infección, los virus se multiplican rápidamente hasta acabar con las bacterias. Andrés García, autor principal del estudio e investigador del Instituto de Tecnología de Georgia, mencionó que las partículas “están diseñadas para degradarse en productos biocompatibles que se eliminan rápidamente”. En el trabajo, él y sus colegas no encontraron rastro del polímero en los pulmones de los ratones después de 18 horas desde que lo inhalaron.
La investigación demostró la eficacia de la terapia vírica por inhalación en ratones infectados con cepas de P. aeruginosa obtenidas directamente de pacientes humanos. Los científicos también utilizaron cepas resistentes a antibióticos y ratones modificados genéticamente para simular los síntomas de la fibrosis quística. Para aumentar la eficacia contra aquellas bacterias que pudieran haber desarrollado resistencia a los virus, cada preparación de micropartículas incorpora al menos tres cepas de virus bacteriófagos ligeramente distintas. Todos los ratones tratados mostraron una disminución drástica en su población de bacterias, así como de la inflamación asociada a la neumonía. También se observó que el tratamiento con micropartículas cargadas de virus previene la infección más allá de los pulmones, por ejemplo, en el hígado.
Estudios previos habían explorado si las terapias víricas eran viables mediante la aplicación de líquidos nasales, pero fueron menos exitosas. “La clave es administrar el virus activo en un polvo seco; esto permite trasladarlo a un inhalador normal y corriente”, afirmó García. El siguiente paso es lograr los mismos resultados para infecciones pulmonares crónicas, que son más persistentes y difíciles de erradicar que las agudas.
