Virus que comen bacterias, una alternativa a los antibióticos

Los bacteriófagos o fagos fueron descubiertos en 1917 y son los virus que infectan y parasitan únicamente a las bacterias. Se los considera elementos antibacterianos capaces de regular las poblaciones bacterianas naturales.

Son esenciales para los ciclos biológicos de la naturaleza: se los puede detectar en cualquier ecosistema, habiéndose calculado que son capaces de infectar a más de 140 géneros bacterianos distintos y se considera que son las entidades biológicas más abundantes del planeta, con cerca de 1.031 fagos como masa biológica. Así lo explican los investigadores Jordi Reina, de la Unidad de Virología del Hospital Universitario Son Espases, en Palma de Mallorca, y Nuria Reina, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Girona.

"El incremento actual en la incidencia de resistencia antibiótica en las bacterias humanas ha favorecido el estudio de los fagos como alternativa terapéutica (fagoterapia)", señalan estos científicos en un artículo publicado el año pasado en la Revista Española de Quimioterapia.
Según recuerdan estos expertos, la fagoterapia ya fue utilizada en Francia y Bélgica hace más de 100 años, una década antes del descubrimiento de la penicilina. "Tras un importante interés inicial, incluso por la industria farmacéutica, esta estrategia fue abandonada en 1940 gracias a los avances en la antibioticoterapia", aclaran.

Los autores del documento recuerdan que la mayoría de los estudios europeos pioneros en este campo se realizaron en Polonia y la Unión Soviética, donde se administraron preparaciones de fagos en pacientes con infecciones superficiales (heridas, conjuntiva, nariz u oído) causadas por Staphylococcus, Escherichia, Proteus y Pseudomonas y los resultados mostraron una curación del 92,4%.

También citan otro estudio realizado "en pacientes con cáncer y bacteriemia, a los que la administración oral de fagos tres veces al día permitió la curación luego de que el tratamiento antibiótico fracasara".

Asimismo, apuntan que existen preparados de fagos que son utilizados en la industria alimentaria para la eliminación de las principales bacterias enteropatógenas y que están aprobados por la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos como elementos "considerados generalmente como seguros".

En esa misma línea, los investigadores españoles ponen de manifiesto que no se había realizado ningún estudio sobre la seguridad humana en la administración de preparaciones de fagos hasta 2005, cuando en un estudio liderado por Anne Bruttin los participantes tomaron el fago T4 con agua y no se detectaron efectos adversos asociados a su ingesta.

"Este dato favoreció el inicio en Europa occidental de los primeros ensayos para el tratamiento de las otitis causadas por Pseudomonas aeruginosa. Los resultados mostraron un 50% de disminución de los síntomas comparado con el 20% de los no tratados. Del mismo modo los pacientes tratados con fagos redujeron la carga bacteriana en un 80% mientras que los no tratados permanecía idéntica a las tres semanas del análisis", precisan Jordi y Nuria Reina.

INGENIERIA GENETICA

Otro dato que destacan los científicos es el hecho de que la sencillez del genoma de los fagos permite realizar innumerables alteraciones mediante ingeniería genética. "Así se han modificado para que al utilizarlos conjuntamente con un antibiótico se incremente su actividad bactericida. También su modificación genética ha permitido disminuir el desarrollo de resistencia bacteriana a ciertos antibióticos", detallan.

Al hacer un repaso por los estudios más recientes en torno a la fagoterapia mencionan que en 2006 la FDA aprobó un ensayo clínico en Fase I con 42 pacientes con úlceras cutáneas para evaluar la seguridad de ocho combinaciones de fagos capaces de combatir a Staphylococcus aureus, P. aeruginosa y E. coli. "Se obtuvieron unos resultados excelentes tanto en la seguridad como en la eficacia terapéutica", aseguran. 

"Tres años más tarde se realizó otro estudio sobre la seguridad, tolerabilidad y eficacia de la administración oral del fago T4 en el tratamiento de la diarrea toxigénica por E. coli en niños; los resultados mostraron ser una alternativa a la terapia antibiótica especialmente en los países en vías de desarrollo sin modificaciones sobre la flora intestinal de los pacientes", agregan.
En tanto, indican que en 2013 se puso en marcha el estudio "Phagoburn", auspiciado por Comisión Europea, destinado a evaluar la fagoterapia en las quemaduras infectadas por E. coli y P. aeruginosa. Además servirá para establecer las guías de utilización de esta nueva terapia en infecciones cutáneas. 

También citan el ensayo clínico iniciado en 2017 para comparar la eficacia del tratamiento convencional más fagos frente a la terapia sin fagos en el tratamiento de las úlceras del pie diabético infectadas por S. aureus.

"Es posible que la fagoterapia no sea una panacea, pero es muy probable que encuentre aplicación y utilidad en aquellas infecciones que cumplan condiciones favorables, como las causadas por bacterias multirresistentes sin alternativas, cargas bacterianas elevadas y fácil accesibilidad anatómica al foco de la infección", remarcan los autores del texto, quienes añaden: "Para ello deberán mejorarse los controles de calidad y seguridad de los preparados fágicos. El incremento progresivo de las bacterias resistentes a los antibióticos (antibioticoterapia) va a obligar a la comunidad médica a explorar otras alternativas a estos fármacos y la fagoterapia no debería descartarse en el futuro".

PONER EL CUERPO

En Estados Unidos, en la Universidad de Yale, también se encuentran en la actualidad ensayando la utilidad de esta alternativa terapéutica. Allí Ella Balasa, de 26 años, forma parte de un protocolo de investigación por el que debe inhalar un virus procedente de aguas residuales para combatir la bacteria que la aqueja.

"La frustración de la gente por la resistencia a los antibióticos va en aumento", afirma el biólogo de Yale Benjamin Chan, quien recorre el mundo en busca de fagos y recibe llamadas de pacientes desesperados dispuestos a ensayarlos. 

Enemigo natural de las bacterias, cada variedad de fago combate una cepa distinta de bacteria. Chan busca en zanjas, estanques y en plantas de tratamiento de aguas residuales las cepas que combaten una cantidad de infecciones humanas.

El investigador consideró que una viscosidad marrón posada sobre una placa de Petri daba esperanzas a Balasa, quien padece una enfermedad genética llamada fibrosis quística que afecta sus pulmones y atrapa bacterias en su interior, incluida la llamada pseudomona aeruginosa. Una dosis diaria de antibióticos inhalados controló la infección hasta el año pasado, en que las medicinas dejaron de funcionar.

Chan cultivó una muestra de la bacteria de Balasa tomada de su flema. Luego dejó caer varias gotas de fagos que atacan esas bacterias en un plato y empezaron a surgir círculos a medida que los virus consumían las bacterias.

Balasa se enteró de otra paciente con fibrosis quística que consiguió buenos resultados con los experimentos de fago en Yale y pidió participar en esos estudios como alternativa a lo único que quedaba, un trasplante de pulmón.

Los fagos son distintos a los antibióticos. Igual que los parásitos, el virus se infiltra en las células bacteriales y las usa para reproducirse, matando la bacteria. Cuando la bacteria desaparece, el virus muere también. Dado que los fagos reconocen solo determinadas bacterias, no afectarán las "bacterias buenas" del aparato digestivo, como sí hacen los antibióticos.

PRIMERA PRUEBA

El primer experimento de Yale fue con un hombre de 82 años, al borde de la muerte tras un implante cardíaco. El paciente tenía pseudomonas intratables. Chan purificó un fago de un lago de Connecticut que encajaba con los gérmenes del anciano y consiguió un permiso especial para inyectarlo en la herida. La infección desapareció.

"Se nos presenta una oportunidad increíble aquí", expresó el neumonólogo de Yale Jon Koff. "Pero hay que conservar una dosis apropiada de escepticismo".

Se estima que para 2050 podrían morir hasta 10 millones de personas por infecciones resistentes a los antibióticos. Más muertes que las que causa hoy el cáncer. Muchas empresas farmacéuticas ya no producen nuevos antibióticos ante los pocos resultados que dan.

El mes pasado, Balasa pasó a ser la octava paciente de Yale e inhaló miles de millones de fagos a lo largo de siete días. Casi de inmediato, empezó a toser con menos bacteria. Unas pocas semanas después se sintió mejor. Durante ese período ingirió brevemente algunos antibióticos que había dejado de usar. Si bien hacen falta más estudios, Chan cree que los fagos mataron buena parte de la cepa predominante de pseudomonas e hizo que las que sobrevivieron sean nuevamente vulnerables a los antibióticos.