La falta d’antibiòtics 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 l’Institut 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.

L’estudi, publicat a la revista Communications Biology del grup Nature, l’ha liderat Eduard Torrents, professor de la Facultat de Biologia de la UB i investigador principal de l’IBEC, juntament amb equips de l’Institut Jozef Stefan d’Eslovènia.

Reutilització d’antibiòtics per resoldre un problema mundial

Una manera senzilla i econòmica de redissenyar vells antibiòtics és incloure’ls 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, l’equip ha dissenyat un nou complex ternari en què l’antibiòtic ciprofloxacina s’uneix a la superfície hidrofílica de la ciclodextrina a través d’un aminoàcid —l’arginina— 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 d’inclusió menys estables, que només modifiquen la solubilitat de l’antibiòtic.

Aquest nou complex intensifica la interacció del fàrmac amb les membranes dels bacteris i augmenta la seva biodisponibilitat a l’interior de la cèl·lula. Així, millora l’eficàcia 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 l’organisme», 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 s’han fet servir durant dècades i que estan en desús. D’aquesta 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 l’investigador.

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