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Los investigadores desarrollan un nuevo enfoque para vencer a las superbacterias

Los investigadores desarrollan un nuevo enfoque para vencer a las superbacterias
Los investigadores desarrollaron una nueva forma de identificar antibióticos de segunda línea que pueden ser efectivos para matar gérmenes que ya son resistentes a un antibiótico de primera línea, lo que podría ayudar a superar la resistencia a los antibióticos. Esta nueva investigación proporciona un enfoque que los médicos podrían consultar al decidir qué cursos de tratamiento con antibióticos serán más efectivos para los pacientes. Crédito: Jacob Scott, MD, DPhil

Un equipo científico de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve y la Clínica Cleveland ha desarrollado una nueva forma de identificar antibióticos de segunda línea que pueden ser efectivos para matar gérmenes que ya son resistentes a un antibiótico de primera línea, lo que podría ayudar a superar la resistencia a los antibióticos. 


por la Universidad Case Western Reserve


Esta nueva investigación proporciona un enfoque que los médicos podrían consultar al decidir qué cursos de tratamiento con antibióticos serán más efectivos para los pacientes. El método se basa en un modelo matemático creado por Jacob Scott, MD, DPhil, investigador principal y miembro del personal asociado de la Clínica Cleveland, y profesor asistente clínico en la facultad de medicina, y sus colegas.

En un estudio reciente de Nature Communications , los investigadores probaron las implicaciones del modelo en 60 escenarios diferentes con un gran panel de antibióticos actualmente disponibles contra cepas de E. coli que habían desarrollado resistencia al antibiótico cefotaxima, ampliamente utilizado. Mediante el uso de numerosos experimentos de evolución, junto con la secuenciación del genoma completo, encontraron fármacos con una mayor probabilidad de ser eficaces después de que surgiera inicialmente la resistencia a la cefotaxima. Una vez que los investigadores amplíen estos hallazgos a un panel más grande de terapias iniciales, los médicos deberían poder identificar con mayor precisión qué antibióticos de seguimiento probablemente funcionen contra las superbacterias resistentes, superando una deficiencia en los enfoques actuales.

La resistencia a los antibióticos se produce cuando los gérmenes invasores, como las bacterias y los hongos, desarrollan la capacidad de superar a los antibióticos que solían eliminarlos. En lugar de ser destruidas, las superbacterias resultantes prosperan, enferman y potencialmente matan a los pacientes que, en el pasado, habrían sido curados con un medicamento eficaz. Aunque se conoce desde hace décadas, el problema está empeorando como resultado del uso excesivo de antibióticos en los alimentos y en el tratamiento de los pacientes. Cada año en los EE. UU., Al menos dos millones de personas se infectan con bacterias resistentes a los antibióticos y, como resultado, al menos 23.000 personas mueren.

La solución parece obvia: crear nuevos medicamentos para burlar a los gérmenes o usar diferentes antibióticos para ver si funcionan. Pero llevar un medicamento promedio al mercado es costoso: $ 2.7 mil millones, según una proyección ampliamente utilizada por el Centro Tufts para el Estudio del Desarrollo de Medicamentos. Y solo se han desarrollado unos pocos antibióticos nuevos en los últimos 30 años. Hay otro problema: «Si bien los nuevos antibióticos pueden brindar alivio a corto y mediano plazo, los gérmenes eventualmente desarrollarán formas de superarlos», dice Scott, quien también es médico-científico en el departamento de Investigación de Hematología y Oncología Traslacional de la Clínica Cleveland. Instituto de Investigaciones Lerner. «Entonces volvemos a donde comenzamos. Así es como funciona la evolución. Como la Reina Roja le dice a Alicia en A través del espejo, ‘

El experimentalista líder del estudio, Robert A. Bonomo, MD, profesor de medicina, farmacología, biología molecular y microbiología en Case Western Reserve, y jefe de servicio médico en el Centro Médico del Departamento de Asuntos de Veteranos Louis Stokes Cleveland, deja en claro que él y Sus coautores no se oponen al desarrollo de nuevos medicamentos: «Después de todo, eso es lo que se ha hecho en el pasado. Por ejemplo, la tetraciclina y la eritromicina se desarrollaron hace décadas cuando surgió resistencia a la penicilina, y ambas han demostrado ser muy efectivas. Y si bien los gérmenes desarrollarán resistencia a los nuevos medicamentos, puede llevar años hacerlo. Pero el uso correcto de los medicamentos existentes puede brindar un alivio mucho más rápido a los pacientes y ayudar a mantener contenidos los costos de atención médica «.

En el nuevo estudio, los autores administraron un panel de diferentes antibióticos a 60 cepas de E. coli que se habían hecho resistentes a la cefotaxima. Luego evaluaron si la E. coli se eliminó a tasas más altas o más bajas que la E. coli que no se había hecho resistente a la cefotaxima. Al utilizar un número mucho mayor de ensayos de lo habitual, los investigadores superaron el problema de los resultados sesgados, lo que puede llevar a los médicos a inferir que un antibiótico de reemplazo es más o menos efectivo de lo que realmente es cuando se administra a los pacientes. «El uso de una gran cantidad de lo que llamamos ‘réplicas evolutivas’ explica explícitamente la aleatoriedad inherente de la evolución», dijo Bonomo. «Si solo realiza un puñado de pruebas, es probable que se pierda la complejidad de la respuesta evolutiva de un error a un segundo antibiótico».

En el caso de la ticarcilina, uno de los antibióticosProbado en el estudio, los investigadores encontraron que en sólo siete de las 60 réplicas (11 por ciento del tiempo) la E. coli resistente murió a una tasa más alta en comparación con la E. coli no resistente a la cefotaxima por pares. «Esto significa que el 89 por ciento de las veces, este sería un mal segundo fármaco para administrar cuando se trata de E. coli resistente a cefotaxima», dijo el teórico principal del estudio, Daniel Nichol, DPhil, quien realizó esta investigación durante sus estudios de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Oxford. Los autores encontraron tasas de efectividad bajas similares para otros medicamentos probados en la misma familia de medicamentos. «Estos hallazgos sirven como advertencia de que podríamos estar promoviendo la resistencia inadvertidamente al recetar medicamentos de seguimiento basados ​​en muy pocos ensayos de su efectividad».

«Este documento es un primer paso para establecer un depósito de hallazgos que un médico podría consultar para tratar de determinar cómo tratar a los pacientes que enfrentan E. coli resistente a CEF y, finalmente, otras superbacterias», dijo Scott. «Demostramos que el enfoque común de utilizar unos pocos ensayos no solo es a menudo menos efectivo de lo esperado, sino que en realidad puede aumentar el riesgo para los pacientes al perder tiempo y recursos valiosos en la lucha contra una infección grave».



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