Es descobreix com millorar els antibiòtics existents i desenvolupar nous tractaments antimicrobians

Descomposició de la membrana en una estructura similar a una vesícula en </>Pseudomonas aeruginosa</i> tractada amb el complex de ciprofloxacina.
Descomposició de la membrana en una estructura similar a una vesícula en Pseudomonas aeruginosa tractada amb el complex de ciprofloxacina.
Recerca
(26/01/2023)

La falta dʼantibiòtics efectius és una amenaça cada cop més greu per a la salut mundial. En les darreres dècades, només uns quants agents antimicrobians nous han pogut arribar al mercat. Dissenyar noves funcionalitats per a antibiòtics ja coneguts —o bé en desús per la seva toxicitat— és una de les estratègies per suplir aquesta escassetat de fàrmacs. Ara, un estudi dut a terme per equips de la Universitat de Barcelona i de lʼInstitut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) ha aconseguit millorar antibiòtics coneguts perquè siguin més eficaços en dosis molt més petites. Aquest descobriment obre la possibilitat de desenvolupar nous tractaments antimicrobians de manera innovadora i assequible.

Descomposició de la membrana en una estructura similar a una vesícula en </>Pseudomonas aeruginosa</i> tractada amb el complex de ciprofloxacina.
Descomposició de la membrana en una estructura similar a una vesícula en Pseudomonas aeruginosa tractada amb el complex de ciprofloxacina.
Recerca
26/01/2023

La falta dʼantibiòtics efectius és una amenaça cada cop més greu per a la salut mundial. En les darreres dècades, només uns quants agents antimicrobians nous han pogut arribar al mercat. Dissenyar noves funcionalitats per a antibiòtics ja coneguts —o bé en desús per la seva toxicitat— és una de les estratègies per suplir aquesta escassetat de fàrmacs. Ara, un estudi dut a terme per equips de la Universitat de Barcelona i de lʼInstitut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) ha aconseguit millorar antibiòtics coneguts perquè siguin més eficaços en dosis molt més petites. Aquest descobriment obre la possibilitat de desenvolupar nous tractaments antimicrobians de manera innovadora i assequible.

Lʼestudi, publicat a la revista Communications Biology del grup Nature, lʼha liderat Eduard Torrents, professor de la Facultat de Biologia de la UB i investigador principal de lʼIBEC, juntament amb equips de lʼInstitut Jozef Stefan dʼEslovènia.

Reutilització dʼantibiòtics per resoldre un problema mundial

Una manera senzilla i econòmica de redissenyar vells antibiòtics és incloureʼls en complexos capaços de modificar algunes de les seves propietats (solubilitat, estabilitat, biodisponibilitat, permeabilitat, etc.), les quals són fonamentals perquè siguin efectius contra els bacteris. Per això, lʼequip ha dissenyat un nou complex ternari en què lʼantibiòtic ciprofloxacina sʼuneix a la superfície hidrofílica de la ciclodextrina a través dʼun aminoàcid —lʼarginina— que actua com a enllaç entre les dues molècules. El complex ternari sintetitzat en aquest estudi és més estable i eficaç que els complexos clàssics dʼinclusió menys estables, que només modifiquen la solubilitat de lʼantibiòtic.

Aquest nou complex intensifica la interacció del fàrmac amb les membranes dels bacteris i augmenta la seva biodisponibilitat a lʼinterior de la cèl·lula. Així, millora lʼeficàcia antimicrobiana i el perfil de seguretat. «El seu alliberament es produeix de manera més controlada i permet que, amb menys quantitat, tingui més efectivitat. Per tant, el tractament és menys tòxic per a lʼorganisme», explica Eduard Torrents, professor del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la UB.

«El nostre sistema de redisseny podria reduir la toxicitat o augmentar la capacitat de penetració de molts fàrmacs antibiòtics que sʼhan fet servir durant dècades i que estan en desús. Dʼaquesta manera, podríem aprofitar el que ja tenim i donar-hi un nou ús, millorar-ho, per aconseguir els tractaments antimicrobians eficaços que necessitem amb urgència», clou lʼinvestigador.

 

 

Article de referència:

Vukomanovic, M.; Gazvoda, L.; Kurtjak, M.; Hrescak, J.; Jaklic, B.; Moya-Andérico, L.; Centra, M.; Torrents, E. «Development of a ternary cyclodextrin-arginine-ciprofloxacin antimicrobial complex with enhanced stability». Communications Biology, novembre de 2022. Doi: 10.1038/s42003-022-04197-9