Fagos, virus como herramientas en la lucha contra bacterias resistentes. Premio I+D+i en los Premios Dependencia y Sociedad 2023 de Fundación Caser
El mal uso y abuso de los antibióticos ha fomentado la emergencia de bacterias patógenas multirresistentes, siendo un problema de salud global debido a la ausencia de tratamientos efectivos. Actualmente, 1.3 millones de personas mueren al año en el mundo por bacterias resistentes, y se prevé que en el año 2050 haya unos 10 millones de muertos al año a causa de bacterias resistentes, superando la mortalidad por cáncer.
La búsqueda de alternativas a los antibióticos ha puesto en el punto de mira a los fagos, virus de bacterias, como herramientas biomédicas de gran interés. Su especificidad, muchas veces a nivel de cepa o aislado clínico, permite que sean tratamientos personalizados, con pocos efectos secundarios, y ecológicamente seguros. Dentro de las bacterias multirresistentes, cabe destacar Mycobacterium abscessus, una micobacteria oportunista, intrínsecamente resistentes a múltiples antibióticos, que causa graves complicaciones especialmente en personas con fibrosis quística.
Las personas con fibrosis quística suelen tener infecciones pulmonares asociadas con bacterias multirresistentes, siendo M. abscessus uno de los patógenos oportunistas por excelencia. La falta de tratamientos efectivos merma la calidad de vida de los pacientes, muchas veces pediátricos, y requieren de tratamientos antibióticos a largo plazo que les causa enfermedades secundarias, como puede ser la sordera. Además, muchos de los pacientes requieren doble trasplante de pulmón, pero en ocasiones no pueden someterse a la operación debido a las infecciones bacterianas que presentan. En este sentido, desarrollar nuevas estrategias de control frente a este tipo de patógenos es necesario a corto plazo.
La falta de antibióticos efectivos, hace que los fagos sean una herramienta muy prometedora. Sin embargo, su uso en España no está regulado como terapia convencional, y su uso queda relegado a tratamiento compasivo o de último recurso. En este sentido, en el Laboratorio de Virología Ambiental y Biomédica del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas, centro mixto de la Universitat de València y el CSIC, estamos avanzando en este tipo de terapias como alternativa a los antibióticos, basándonos en la investigación básica y dando un paso traslacional. En nuestro grupo, colaboramos con hospitales para dar solución terapéutica a pacientes con infecciones causadas por bacterias resistentes. Todos los pacientes bajo estudio están de acuerdo en el uso de fagos como tratamiento, así como el personal médico implicado.
Nuestras investigaciones contribuyen al progreso científico y al bienestar de los pacientes, con terapias de precisión, personalizadas para cada paciente. La dificultad radica en el aislamiento de fagos específicos frente a los aislados bacterianos de interés, y ese punto crítico ya ha sido conseguido. Hemos puesto a punto protocolos de bioprospección y aislamiento de fagos ambientales, así como caracterización fenotípica y genómica de los fagos, para validar su potencial terapéutico. Además, hemos implementado protocolos de optimización de los fagos mediante técnicas de evolución experimental, para mejorar su eficacia frente al aislado clínico de interés. Finalmente, hemos desarrollado un protocolo de producción de virus terapéuticos, que nos permite utilizarlos como tratamiento compasivo en pacientes con infecciones por M. abscessus no tratables. Esperamos poder realizar a corto plazo ensayos clínicos que nos permitan validar estas nuevas terapias, y que la terapia de fagos sea una realidad en nuestro país.
Tras aislar y caracterizar nuevos fagos capaces de lisar de forma efectiva M. abscessus multirresistentes gracias al proyecto “PhageMabs”, financiado por el Programa VLC-Biomed 2020, y por un convenio con la Federación Española de Fibrosis Quística 2022-2023, nuestro objetivo es desarrollar una terapia personalizada utilizando los fagos para eliminar infecciones oportunistas causadas por M. abscessus y mejorar la calidad de vida de pacientes, especialmente personas con fibrosis quística. Además, los fagos se consideran herramientas muy prometedoras en el campo de la biomedicina, no solo como tratamiento de enfermedades bacterianas, sino que son muy versátiles, pudiendo usarse en prevención y diagnóstico. Aunque su uso más conocido es la terapia de fagos, existen otras aplicaciones que suscitan gran interés como es el caso de los biosensores, las vacunas basadas en fagos o vehículos dirigidos contra dianas específicas en el campo de la nanomedicina.
Gracias al Premio Dependencia y Sociedad de Fundación Caser en la categoría de I+D+i, vamos a poder avanzar en nuestra investigación, promoviendo y apoyando nuevas estrategias terapéuticas, y se espera que sea un paso adelante en la implementación de este tipo de terapias en nuestro país.
Pilar Domingo-Calap
Investigadora Ramón y Cajal
Directora del Grupo Virología Ambiental y Biomédica,
Instituto de Biología Integrativa de Sistemas,
Universitat de Valencia-CSIC