Ha pasado ya mucho tiempo desde que enfermedades como la peste negra –la pandemia medieval que cobró más de 30 millones de vidas en Europa– se asociaban al contagio a través de los denominados miasmas o aire “malo”. Desde mediados del siglo xix, el paulatino descubrimiento del papel que juegan los microorganismos en un gran número de enfermedades desató una lucha sin cuartel contra estos patógenos. Y seguimos aprendiendo sobre ellos, aunque por su idiosincrasia todavía son uno de los grandes retos de la salud global. 

En el siglo xxi, los patógenos –como los virus y las bacterias– forman parte de nuestra jerga diaria y más en este último año, en el que hemos vivido el devastador efecto de uno de ellos: el coronavirus SARS-CoV-2.

Hoy, gracias a las vacunas, vislumbramos la luz al final del túnel de una nueva pandemia, pero de hecho son muchas más las enfermedades infecciosas que debemos controlar para asegurar un futuro con más salud para todos. El sida, el Zika o la resistencia a los antibióticos, entre muchos otros, son la causa de la muerte de más de 9 millones de personas cada año.

Hablamos con cuatro científicos que lideran proyectos CaixaResearch, el programa de Investigación y Salud de la Fundación ”la Caixa”, que buscan nuevas vías para la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de diferentes enfermedades infecciosas.

 

Innovación para frenar la resistencia a los antibióticos

Los antibióticos, entre otros fármacos antimicrobianos, han sido uno de los grandes avances en la mejora de la salud global del último siglo. Sin embargo, el uso indebido y abusivo de estos fármacos está causando que una proporción creciente de microorganismos sea resistente a los tratamientos.

Roberto de la Rica

“Cuando los antibióticos no funcionan correctamente, el sistema inmunitario puede responder de manera exagerada contra los patógenos y provocar daño en nuestros órganos, lo que se conoce como sepsis”, explica Roberto de la Rica, líder del Grupo Multidisciplinar de Sepsis de la Fundació Institut d’Investigació Sanitària Illes Balears (IdISBa). “Esta respuesta exagerada a las infecciones, que pueden desencadenar también otros microorganismos, es la causa del 20% de muertes a nivel mundial. En España es la principal causa de muerte hospitalaria y la condición más cara de tratar, ya que requiere de cuidados intensivos y alarga el tiempo de hospitalización.”, añade.

Este problema –declarado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como una de las 10 principales amenazas de salud pública a las que se enfrenta la humanidad– es ya de tal magnitud que necesita más investigación y el desarrollo de un nuevo arsenal de armas antimicrobianas. Y esto es precisamente lo que hace De la Rica y su equipo en el IdISBa con su prueba de diagnóstico rápido, un proyecto CaixaResearch seleccionado en la convocatoria de innovación Validate, que parte de abordar una situación de callejón sin salida en el uso de antibióticos: “si abusamos de ellos, los patógenos se volverán resistentes”, señala De la Rica, “pero si no aplicamos el tratamiento adecuado frente a una infección, el paciente podría empeorar mucho, llegando a requerir cuidados intensivos como la ventilación mecánica.” Su prueba, llamada BioPaper, identifica Pseudomonas aeruginosa –uno de los patógenos multirresistentes más comunes– en menos de 10 minutos. “Gracias a ello se podrá afinar el primer tratamiento antibiótico, que actualmente es totalmente empírico, ya que no existe ningún método de detección lo suficientemente rápido para guiarlo y así reducir el riesgo de las resistencias.”

 

Microalgas contra las infecciones sanitarias

La resistencia a los antimicrobianos es uno de los mayores retos en las infecciones asociadas a la asistencia sanitaria, como por ejemplo, las adquiridas durante operaciones quirúrgicas. “Estas infecciones son un desafío a nivel mundial, ya que conllevan un aumento de la mortalidad y mayores costes para los sistemas sanitarios”, explica Fabiola Costa, investigadora del grupo BioEngineered Surfaces del Instituto Nacional De Engenharia Biomédica.

Fabíola Costa

Con AntiBioCoat, un proyecto de innovación seleccionado en la Convocatoria CaixaResearch Validate, la Dra. Costa desarrolla un revestimiento repelente de bacterias y hongos para dispositivos médicos –en este caso, los catéteres– que evita la contaminación y la consiguiente infección. Su novedosa tecnología se basa en un polímero natural producido por una microalga marina (Cyanothece sp). “A diferencia de otros dispositivos médicos recubiertos con antibióticos o biocidas, AntiBioCoat evita eficazmente las infecciones sin ser tóxico ni contribuir a la resistencia bacteriana”, apunta Costa.

Ambos investigadores coinciden en que si queremos derrotar a los patógenos resistentes a múltiples fármacos, las nuevas tecnologías deben ir de la mano de cambios sistémicos. “Necesitamos repensar nuestro estilo de vida, la forma en que producimos nuestros alimentos y cómo cuidamos el medio ambiente. Incluso el cambio climático tiene un gran impacto”, dice Costa. “La OMS ha pronosticado que, a menos que abordemos el problema de la resistencia de manera oportuna, en el 2050 tendremos más personas muriendo por enfermedades infecciosas que por cáncer.”

De la Rica añade que, aunque los mecanismos de resistencias bacterianas siempre van a existir, puesto que es un proceso evolutivo, en el futuro, la medicina de precisión dirigida a enfermedades infecciosas logrará que las resistencias sean fácilmente manejables. “Para ello necesitamos prescribir antibióticos específicos en función del patógeno, sus mecanismos de resistencia y las características del huésped.”

 

La cura del VIH más cerca

Se sospecha que el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) pasó de los chimpancés a los humanos en algún momento a principios del siglo xx. En la década de 1980 ya había alcanzado proporciones epidémicas en Estados Unidos y en 1995, las complicaciones del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), condición causada por el VIH, eran la principal causa de muerte en personas de 25 a 44 años.

María Buzón

Ahora, gracias a la terapia antirretroviral, las tasas de mortalidad han disminuido enormemente en muchas partes del mundo, hasta el punto de que el VIH se considera, en gran medida, una enfermedad crónica. “Hoy en día, los pacientes con VIH tienen una esperanza de vida prácticamente igual que la de la población no infectada. Aun así, tienen que tomar fármacos absolutamente todos los días”, dice la investigadora María José Buzón, del Vall d’Hebron Institut de Recerca. “La medicación diaria es necesaria, ya que el virus establece reservorios en los tejidos del organismo. Puede vivir muchos años dentro del cuerpo sin que el sistema inmunitario los reconozca como algo malo. El tratamiento retroviral tampoco logra eliminarlos, así que si el paciente deja de tomarse la medicación, vuelve a manifestarse”, precisa la investigadora.

Buzón lidera un proyecto de salud CaixaResearch que tiene como objetivo investigar tejidos específicos –los gastrointestinales, los del cérvix y las amígdalas– y averiguar cómo el virus establece esta persistencia. “Lo más interesante es que vamos a estudiar toda la parte del sistema inmunológico, cómo responde y cómo incentivar esta respuesta inmunológica para que logre matar al virus en los tejidos”.

En este sentido, el reservorio viral es la principal barrera para poder curar la infección por el VIH y el proyecto de Buzón da un paso más para finalmente lograrlo. “Es un proyecto muy ambicioso. Las técnicas son muy caras, por lo que sin la ayuda CaixaResearch de la Fundación ”la Caixa” seguramente no se podrían realizar”, afirma Buzón. Sin embargo, señala que el VIH sigue siendo una enfermedad mortal y devastadora en muchas regiones, como África, y que los esfuerzos también deben centrarse en garantizar que estos avances lleguen a todas las partes del mundo.

 

Tratar el Zika antes del nacimiento

El virus del Zika fue noticia a lo largo del 2015 y 2016 tras un aumento preocupante de casos, especialmente en América Latina. Provoca solo síntomas leves similares a los de la gripe en la población general, pero cuando las mujeres embarazadas se ven afectadas, sus bebés pueden nacer con defectos de salud graves y crónicos, como microcefalia o trastornos neurocognitivos. De hecho, hasta uno de cada siete bebés cuyas madres están expuestas al virus del Zika durante el embarazo desarrollan posteriormente problemas de salud.

David Andreu

David Andreu, investigador de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), recibió una ayuda en la convocatoria de investigación en salud, con la que está investigando nuevas rutas terapéuticas contra esta enfermedad. “La razón por la que este virus tiene efectos neurológicos graves en recién nacidos es que puede atravesar dos barreras del cuerpo: la barrera placentaria y la hematoencefálica”, explica. “Nuestra aproximación se centra en encontrar formas de administrar medicamentos antivirales frente al Zika capaces de cruzar ambas barreras”, precisa el investigador.

Para lograrlo, Andreu y su equipo están estudiando varios agentes que permitan introducir antivirales en el cerebro del feto, impidiendo así la infección y las deficiencias neurológicas que causa. “Esta tecnología también tendría implicaciones para otros virus que afectan al cerebro, por lo que es fantástico contar con el apoyo de CaixaResearch a nuestro proyecto”.

 

Lecciones de la COVID-19

El año 2020 ha sido, sin duda, un desafío para toda la población. Sin embargo, también ha sido un año de cooperación y de grandes progresos científicos. Les preguntamos a los investigadores qué conclusiones podemos extraer de la pandemia causada por la COVID-19 que nos permitan abordar otros retos de las enfermedades infecciosas.

“Espero que haya puesto de manifiesto que necesitamos invertir en nuevos antibióticos, antivirales, inmunomoduladores y pruebas de diagnóstico antes de que llegue la siguiente pandemia”, dice Roberto de la Rica.

David Andreu afirma que “ya hemos tenido varios sustos en los últimos años. Deberíamos haber actuado más rápido conociendo los brotes del SARS- CoV-1 en el 2002 y el MERS-CoV en el 2012”.

Para María Buzón, remarca que está claro que no estábamos preparados para este golpe. “Pensábamos que las pandemias eran algo del pasado, que estaba todo controlado, y nos hemos dado cuenta de que no tenemos ni idea, de que cada virus es diferente, de que realmente hace falta mucha investigación básica”, dice. “Ahora, la investigación de años atrás nos ha servido para desarrollar las primeras vacunas en un tiempo récord que nadie imaginaba posible”.

Fabiola Costa añade que esta pandemia debe recordarnos lo importante que es mantener altos los estándares de higiene. “Aunque el ‘enemigo’ es invisible para el ojo humano, debemos ser conscientes de que existe un límite a lo que nuestro sistema inmunológico puede hacer frente, por lo que el poder de mitigar y prevenir problemas está literalmente en nuestras manos.” Finalmente, Costa concluye que debemos ser conscientes de que la salud humana no es independiente de la salud de los animales y del medio ambiente. “Dado que todos estamos conectados, la acción de uno tendrá un impacto en los demás, ya que compartimos los ecosistemas en los que vivimos. Esto significa que deberíamos centrarnos en mejorar la salud del planeta y no solo la nuestra”.