¡Un virus me protege! El potencial terapéutico de los bacteriófagos

Por Consuelo Doddoli, Ciencia UNAM-DGDC

Los virus son responsables de la mayoría de las enfermedades infecciosas que padecemos los seres vivos. Estas pequeñas “cápsulas” de material genético y proteína necesitan de un hospedero para reproducirse, es decir, requieren de la célula de un ser vivo donde alojarse: puede ser la célula de un animal, una planta o de una bacteria.

Su material genético o genoma contiene la información sobre las características particulares de cada uno de ellos, algunas tan importantes como qué especies pueden infectar, su forma de transmisión o su interacción con los mecanismos de defensa celular.

No todos los virus son perjudiciales para el organismo hospedero, existen varios tipos que son beneficiosos, ya que no buscan invadir sus células, sino a las bacterias que habitan en él. A este tipo de virus se les conoce como bacteriófagos o fagos.

Estos se cuelan dentro de las células bacterianas para inyectarles su ADN y replicarse cientos de veces hasta que la bacteria estalla, liberando las partículas virales e infectando a otras bacterias, explica el doctor Víctor Manuel González Zúñiga, investigador del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM.

Los bacteriófagos

Hay miles de millones de fagos en la Tierra, prácticamente cada bacteria que se conoce, ya sea patógena o benéfica, tiene bacteriófagos asociados. Digamos que en la población bacteriana existe un equilibrio natural que funcionaría así: los bacteriófagos atacan a las bacterias, por lo que éstas para defenderse encuentran mecanismos de evolución que evitan que este virus las infecte.

Pero el fago también evoluciona y busca estrategias para poder seguir infectando a las bacterias. Este equilibrio natural controla las poblaciones de bacterias y evita que algunas bacterias causen daño. Por ejemplo, se ha sugerido que los fagos influyen en el cambio en el microbioma de personas con problemas intestinales.

Estas partículas biológicas fueron descubiertas antes que los antibióticos por dos científicos, cada uno de manera independiente y casi al mismo tiempo. Frederick Twort, en Inglaterra en 1915, y Félix d’Hérelle, en Francia en 1917.

Ambos personajes observaron que los cultivos de bacterias con las que trabajaban en su laboratorio de repente desaparecían del tubo de ensayo. Cuando buscaron la causa del fenómeno se dieron cuenta de que había una pequeña partícula que era capaz de ser reproducida en el laboratorio y de infectar sucesivamente a distintos cultivos bacterianos.

Felix d’Herelle utilizó por primera vez los bacteriófagos para combatir enfermedades causadas por bacterias. Este científico estaba convencido de que si cierta enfermedad, por ejemplo, una diarrea era causada por una bacteria, entonces era posible eliminarla del organismo a través de fagos; los utilizó para combatir el cólera y la fiebre tifoidea en la entonces Unión Soviética, donde se estableció el Instituto George Eliava de Bacteriófagos, Microbiología y Virología.

Sin embargo, con el descubrimiento de la penicilina en 1928 se desató la era de los antibióticos en los países occidentales y el uso de los fagos quedó en el olvido mientras que en Rusia, Georgia y Polonia continuaron las investigaciones. En la actualidad estos países son considerados como los sitios de origen de la aplicación de la fagoterapia, asegura el doctor González.

La resistencia a los antibióticos

En las últimas décadas se ha visto que las bacterias han desarrollado una peligrosa resistencia a los antibióticos; se han adaptado y desarrollado mecanismos para evadir el efecto de algunos de estos fármacos. Este fenómeno es una de las principales amenazas en los ambientes hospitalarios.

El problema ha ocasionado el resurgimiento del estudio de los bacteriófagos. Existen algunos casos donde se ha utilizado este tipo de terapia con resultados exitosos.

Un ejemplo conocido, narrado en el libro el Depredador Perfecto de Stephanie Stradhie, es el caso de un paciente que contrajo una infección en el páncreas causada por Acinetobacter baumannii, una bacteria que resultó ser resistente a casi todos los antibióticos.

Después de varios meses de tratar al paciente con antibióticos sin obtener ningún resultado y cuando su estado de salud era muy grave, se buscó en varios laboratorios diversos bacteriófagos que pudieran combatir a la Acinetobacter baumannii.  Bajo uso compasivo —opción que permite la aplicación de la medicina experimental como último recurso— el tratamiento consistió en inyectar al enfermo un  coctel de fagos en el torrente sanguíneo para combatir la bacteria que se había extendido al resto de su cuerpo, lo que le salvó la vida,  relata  el investigador.

Aunque  se han obtenido resultados positivos en pacientes de Estados Unidos y Europa, el uso de fagos contra bacterias infecciosas es una tecnología médica en desarrollo y como tal aún no está permitida como una alternativa terapéutica.

La investigación de los bacteriófagos

Actualmente, en distintas universidades se ha retomado la investigación de la terapia de fagos como alternativa a los antibióticos. En particular, el doctor González Zúñiga, relata que en su laboratorio en el Centro de Ciencias Genómicas estudian dos bacterias de importancia clínica porque representan una amenaza para los pacientes hospitalizados: Staphylococcus aureus y Acinetobacter baumannii.

La primera generalmente se encuentra en la garganta y nariz sin causar daños severos, pero dentro de los hospitales, puede afectar órganos como el corazón, el intestino y puede causar septicemias. A la segunda bacteria, se le pone una atención especial por su peligrosidad, ya que es la causante de septicemias, neumonías, infecciones urinarias y meningitis.

El especialista agrega que la fagoterapia se dedica a buscar los fagos terapéuticos más adecuados para atacar a las bacterias multirresistentes a los antibióticos. Es decir, para cada bacteria hay que encontrar el fago (puede ser uno o varios) indicado, pues así como hay algunos que infectan a la bacteria también hay otros que no lo hacen.

Al mismo tiempo, el investigador y sus colegas tratan de formar una gran colección de fagos para estudiarlos y determinar con qué tipo de infección se puedan utilizar. De este modo, se pretende construir un banco de miles de estas partículas biológicas con potencial terapéutico.

“Aún hay muchas preguntas por responder acerca de este grupo de virus, pero estamos trabajando para conocerlos cada vez más y probablemente en algunos años podríamos contar con medicamentos que provengan de bacteriófagos para el uso personalizado y efectivo de medicamentos contra infecciones bacterianas”, concluye.