Investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i de la Universitat de Barcelona (UB) han 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, liderat per Eduard Torrents, es publica a la revista Communications Biology del grup Nature.

La falta d’antibiòtics efectius és una amenaça cada vegada més greu per a la salut mundial. En les últimes dècades, només uns pocs agents antimicrobians nous han arribat al mercat. Una opció prometedora i assequible per a suplir aquesta escassetat és el disseny de noves funcionalitats per a antibiòtics ja coneguts o en desús per la seva toxicitat.

Ara, un estudi liderat per l’investigador Eduard Torrents de l’IBEC i de la UB, juntament amb investigadors de l’Institut Jozef Stefan d’Eslovènia, explora aquesta opció a través del disseny i desenvolupament d’un complex format per tres molècules, incloent-hi l’antimicrobià ciprofloxacina. En aquest nou format, el fàrmac augmenta la seva eficàcia, la seva estabilitat i redueix la seva toxicitat, millorant el seu ús com a antibiòtic.

Reutilització d’antibiòtics per a solucionar 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 el Dr. 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

 » Per a més informació: web de l’IBEC [+]