Sincrotró ALBA
Un estudi, seleccionat per la portada del número d'abril de la revista Nature Chemical Biology, ha dissenyat un compost que impedeix l'activació de la resistència en el bacteri 'Staphylococcus aureus'. Aquesta troballa, provada en ratolins, representa un avenç significatiu en la lluita contra les infeccions per aquest patogen, que té una altíssima incidència hospitalària. La investigació, liderada per l'Instituto de Química Física Blas Cabrera, del CSIC, i la Universitat de Notre Dame (EUA), ha comptat amb dades obtingudes a la línia de llum XALOC del Sincrotró ALBA.
Un equip del Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) i de la Universitat de Notre Dame (Indiana, EUA) ha identificat un compost que bloqueja la capacitat del bacteri Staphylococcus aureus per sobreviure als antibiòtics.
Aquest patogen està considerat com un superbacteri a causa de la seva capacitat per desenvolupar mecanismes que li permeten esquivar l'acció de múltiples antibiòtics, un fenomen que es coneix com resistència, i que dificulta el tractament de les infeccions que provoca, que van des d'afeccions cutànies fins a pneumònies i septicèmies, algunes potencialment mortals.
En particular, les soques d'Staphylococcus aureus resistents a l'antibiòtic meticilina (MRSA, per les sigles en anglès) són especialment problemàtiques perquè han estès la seva resistència a una àmplia gamma d'antibiòtics, cosa que fa que siguin difícils de combatre, especialment en entorns hospitalaris.
Aquest nou compost, ara sintetitzat i anomenat compost 4, basat en bencimidazol, utilitzat habitualment per combatre paràsits gastrointestinals i fongs, ha estat seleccionat entre 11 milions de molècules candidates per la seva capacitat per bloquejar una proteïna clau d'aquest patogen, anomenada BlaR1, que posa en marxa el mecanisme que inactiva els antibiòtics utilitzats per combatre-la.
La combinació del compost 4 juntament amb els antibiòtics oxacilina i meropenem s'ha mostrat eficaç per bloquejar el mecanisme de resistència del bacteri i acabar amb la infecció en models de ratolí, validant així la potencialitat d'aquesta estratègia terapèutica innovadora com a model per desenvolupar teràpies similars davant d'altres bacteris resistents.
Cristal·lografia de raigs X al Sincrotró ALBA
Línia de llum XALOC, Sincrotró ALBA
Un aspecte destacat d'aquest estudi, en el que ha participat el grup de Juan Hermoso de l'IQF-CSIC, és l'ús de la cristal·lografía de rajos X a la línia de llum XALOC del Sincrotró ALBA. Els rajos X de llum de sincrotró generats a l'accelerador de l'ALBA han fet possible determinar l'estructura de la proteïna BlaR1 unida al compost inhibidor. Aquesta anàlisi estructural ha revelat que el compost 4 s'uneix al centre actiu de BlaR1, proporcionant informació crucial sobre el mecanisme d'acció de l'inhibidor i orientant el futur disseny de teràpies dirigides.
L'equip de recerca ha arribat a una etapa preclínica testant el compost 4, després de comprovar que funciona en 40 soques d'Staphylococcus aureus resistent i de provar-ho en ratolins, on s'ha mostrat molt eficaç. “El següent pas seria passar a l'etapa clínica, on ja es puguin fer desenvolupaments a humans i millorar les propietats farmacocinètiques”, explica Juan Hermoso.
Aquesta troballa representa un avenç significatiu en la lluita contra les infeccions per soques MRSA, ja que ofereix una via per reutilitzar antibiòtics β-lactàmics com la penicil·lina, prèviament ineficaços contra aquests tipus multiresistents, ampliant les opcions terapèutiques disponibles. Això permetria millorar els resultats clínics en pacients afectats per aquestes infeccions difícils de tractar i reduiria la necessitat de fer servir antibiòtics d'últim recurs, com vancomicina o linezolid, cosa que ajuda a mantenir la seva eficàcia i a reduir els costos del tractament.
La resistència als antibiòtics és una de les principals amenaces per a la salut pública a nivell mundial i compromet la capacitat de prevenir i tractar malalties infeccioses, posant en risc procediments mèdics com a intervencions quirúrgiques i augmentant la mortalitat, segons adverteix l'Organització Mundial de la Salut. A Europa, MRSA és una de les causes principals d'infeccions hospitalàries que generen complicacions greus. S'estima que al voltant del 10% de les infeccions hospitalàries a la regió estan causades per aquest bacteri resistent. Als Estats Units, el problema és igualment alarmant, amb més de 119.000 casos d'infeccions el 2017 i més de 20.000 morts anuals relacionades amb aquest patogen.
La línia de llum XALOC s'ha actualitzat recentment amb l'adquisició de nova instrumentació que permet als usuaris preparar millor els seus experiments. Aquestes inversions han estat possibles gràcies a la subvenció ICTS2022, finançada pel Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència en el marc de NextGenerationEU.