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Descomposición de la membrana en una estructura similar a una vesícula en P.aeruginosa con el complejo de ciprofloxacina / IBEC.
 30.01.2023

Investigadores del IBEC descubren como mejorar los antibióticos existentes

Investigadores del Instituto de Bioenginyeria de Cataluña (IBEC) y de la Universidad de Barcelona (UB) han conseguido mejorar antibióticos conocidos para que sean más eficaces en dosis mucho más pequeñas. Este descubrimiento abre la posibilidad de desarrollar nuevos tratamientos antimicrobianos de manera innovadora y asequible. El estudio, liderado por Eduard Torrents, se publica en la revista Communications Biology del grupo Nature.

La falta de antibióticos efectivos es una amenaza cada vez más grave para la salud mundial. En las últimas décadas, solo unos pocos agentes antimicrobianos nuevos han llegado al mercado. Una opción prometedora y asequible para suplir esta escasez es el diseño de nuevas funcionalidades para antibióticos ya conocidos o en desuso por su toxicidad.

Ahora, un estudio liderado por el investigador Eduard Torrents del IBEC y de la Universidad de Barcelona, junto con investigadores del Instituto Jozef Stefan de Eslovenia, explora esta opción a través del diseño y desarrollo de un complejo formado por tres moléculas, incluyendo el antimicrobiano ciprofloxacina. En este nuevo formato, el fármaco aumenta su eficacia, su estabilidad y reduce su toxicidad, mejorando su uso como antibiótico.

Reutilización de antibióticos para solventar un problema mundial

Una forma sencilla y económica de rediseñar viejos antibióticos es incluirlos en complejos capaces de modificar algunas de sus propiedades, como la solubilidad, la estabilidad, la biodisponibilidad y la permeabilidad, que son fundamentales para que sean efectivos contra las bacterias. En este contexto, los investigadores han conseguido crear un nuevo complejo ternario en el que el antibiótico ciprofloxacina se une a la superficie hidrofílica de la ciclodextrina a través de un aminoácido, la arginina, que actúa como enlace entre ambas moléculas. En comparación con otros complejos de inclusión clásicos menos estable, que solo modifican la solubilidad del antibiótico, el complejo ternario sintetizado en este estudio es también más estable y eficaz.

Durante la investigación, se ha comprobado que este nuevo complejo intensifica la interacción del fármaco con las membranas de las bacterias y aumenta su biodisponibilidad en el interior celular, mejorando así su eficacia antimicrobiana y su perfil de seguridad. “Su liberación se produce de forma más controlada y permite que, con menos cantidad, tenga mayor efectividad. Por tanto, el tratamiento resulta menos tóxico para el organismo”, explica Torrents, profesor del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la UB.

«Nuestro sistema de rediseño podría reducir la toxicidad o aumentar la capacidad de penetración de muchos fármacos antibióticos que se han usado durante décadas y que están en desuso», añade el investigador.

 » Artículo de referencia: 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