¿Es posible crear un antibiótico al que las bacterias no puedan desarrollar resistencia?

Sí, creo que sí, aunque sería muy, muy difícil.

Para pensar cómo esto podría suceder, debemos considerar las principales vías de resistencia a los antibióticos. Son:

  1. Degradación enzimática del antibiótico
  2. Alteración de objetivo (s) celular (es)
  3. Efflux bombeando fuera de la célula. Este mecanismo se limita en gran medida a las bacterias Gram-negativas.

Por lo tanto, nuestro antibiótico hipotético tendría que ser una prueba contra la degradación enzimática, tener como objetivo una función celular que no puede alterarse y resistir el bombeo de flujo de salida.

El primer requisito prácticamente elimina cualquier antibiótico basado en productos naturales (como casi todos los antibióticos ahora). Debido a que estos antibióticos fueron compuestos por enzimas, también pueden ser degradados por enzimas, y esas enzimas ya existen. Las enzimas degradantes de origen natural en el medio ambiente son una fuente importante de resistencia a los antibióticos. Por lo tanto, algunas plataformas candidatas podrían ser péptidos o ácidos nucleicos antinaturales, péptidos hechos con R-aminoácidos, o quizás aptamers que contienen fosfonato (en lugar de cadenas principales de fosfodiéster). No hay enzimas naturales que puedan descomponerlas.

Una vez identificadas las posibles plataformas químicas, debemos considerar un objetivo. Para evitar la resistencia mediada por las bombas de eflujo, se preferiría un objetivo en la superficie de la célula. Ese objetivo debería ser esencial, por supuesto. El candidato más obvio sería el peptidoglicano, un componente esencial de las paredes celulares en todas las bacterias, y uno cuya síntesis es atacada por muchos antibióticos.

Los antibióticos actuales inhiben la síntesis de la pared celular mediante la inhibición de las enzimas que reticulan peptidoglicanos juntos. Estos antibióticos generalmente son muy bien tolerados porque las células animales no tienen peptidoglicano. Propongo que nuestra plataforma química antinatural se utilice para derivar nuevas enzimas que atacan o degradan el peptidoglicano directamente, en lugar de simplemente inhibir su síntesis. Una notable cantidad de redes reguladoras bacterianas están ligadas a la síntesis de peptidoglucanos, lo que hace que sea muy difícil para las bacterias encontrar una solución que no comprometa la viabilidad, o al menos la virulencia.

Creo que las probabilidades de que este esquema, o algo así, funcione no son geniales. Pero alguna posibilidad es mejor que ninguna posibilidad.

Teniendo en cuenta que el proceso de adaptación ha estado sucediendo durante eones, sospecho que eso no es posible.

Sin embargo, he visto una charla de TED (una fundación educativa en línea dedicada a recopilar presentaciones sobre una amplia gama de temas. Los que presentan material sobre su disciplina pueden durar de unos minutos a casi una hora. He visto (o leído transcripciones de) haber sido fascinantes. De todos modos, hay uno sobre “detección de quórum” presentado por un experto con el nombre de Bonnie B., que creo que es un biólogo molecular.

Su presentación discute el problema de los microorganismos que son capaces de construir resistencia a los antibióticos. Ella también discute el proceso en el que estos organismos individuales se comunican entre sí químicamente cuando se acercan a cierta población, el mensaje desencadena una liberación masiva de toxinas, que es lo que nos enferma. Esta “detección de quórum” ha llevado a la especulación de que podríamos investigar los químicos que los microorganismos usan para bloquear o anular ese gatillo. Podríamos frustrar los gérmenes de una manera que les dificulte desarrollar resistencia.

Creo que es Bonnie Bessler, o algo así.

Las células son bastante adaptables, dado el tiempo suficiente. Si das un paso atrás y observas todos los procesos que han descubierto, todas las diferentes formas en que existen y todos los problemas con los que pueden lidiar hoy en día, entonces comprenderás que pueden hacer bastante. Lo que no pueden sobrevivir es temperaturas superiores a 121 grados Celsius, 70% de alcohol etanol, etc. Ciertamente, las bacterias pueden desarrollar resistencia a cualquier tipo de enzima.