Una nueva versión de un antibiótico común puede eliminar el riesgo de pérdida de audición

Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, informan que han desarrollado una versión modificada de un aminoglucósido que funciona de manera efectiva en ratones sin el riesgo de causar sordera o daño renal, efectos secundarios comunes. Los investigadores, cuyo trabajo se detalla en un artículo publicado este viernes en 'The Journal of Clinical Investigation', esperan probar versiones del antibiótico modificado en seres humanos tan pronto como sea posible.

"Todo lo que recuerdo es que cuando estaba terminando el tratamiento no poder oír nada", relata Bryce, de 14 años, que ahora vive sano en Arizona. "Le pregunté a mi madre '¿Por qué todo el pueblo ha dejado de hablar?", añade. Era un 90 por ciento sordo. "La pérdida fue devastadora --explica su padre, Bart Faber--. Pero no tan devastadora como habría sido su pérdida".

El tratamiento con aminoglucósidos, la clase más comúnmente utilizada de antibióticos en todo el mundo, es a menudo una necesidad para salvar la vida, pero se estima que entre el 20 y el 60 por ciento de todos los pacientes que reciben estos antibióticos padecen sordera parcial o completa.
"Si eventualmente podemos evitar que la gente quede sorda por tomar estos antibióticos, en mi cabeza, habremos tenido éxito", señala el coautor del Anthony Ricci, profesor de Otorrinolaringología y Cirugía de Cabeza y Cuello. "Nuestro objetivo es reemplazar los aminoglucósidos existentes por los que no son tóxicos", añade.

En la Nochebuena de 2002, Bryce Faber fue diagnosticado con un cáncer mortal llamado neuroblastoma. Un tratamiento durante dos años, con, además de cirugía, grandes cantidades de radiación, seguido de masivas cantidades de antibióticos, le salvó la vida. Pero esas mismas mega dosis de antibióticos mientras curaban a su cuerpo inmunodeprimido de infecciones, causaron un efecto secundario permanente: la sordera.

CUATRO AÑOS DE FABRICACIÓN

El equipo de científicos implicado en este proyecto tardó cuatro años de investigación para producir 5 gramos del antibiótico recientemente patentado N1MS, derivado de la sisomicina, un tipo de aminoglucósido. N1MS cura la infección del tracto urinario en ratones igual de bien que sisomcicina pero no causó sordera, como demuestran los resultados del estudio.

El estudio presenta un nuevo enfoque prometedor para la generación de una nueva clase de antibióticos no tóxicos, celebra Ricci. Los dos autores principales - Ricci y Alan Cheng, profesor asociado de Otorrinolaringología y Cirugía de Cabeza y Cuello, unieron fuerzas en 2007 para explorar la idea de crear nuevas y mejoradas versiones de estos antibióticos en base a una idea sencilla pero revolucionaria nacida de la investigación en ciencias básicas de Ricci en la biofísica de cómo funciona la audición en el oído interno.

"Es un buen ejemplo de cómo la investigación científica básica es directamente traducible en aplicaciones clínicas", dijo Ricci. Como los aminoglucósidos causan sordera al matar estas células pilosas que no se regeneran, Ricci planteó fabricar simplemente moléculas de fármacos que no puedan entrar en los canales de las células.

"Como médico-científico, trató a niños con pérdida de audición -recuerda Cheng--. Cuando un medicamento causa pérdida de audición, es devastador y es especialmente preocupante cuando esto le sucede a un niño pequeño, ya que dependen de la audición para aprender a hablar"."Cuando llegué a Stanford hace siete años desde la Universidad de Washington, estaba explorando el planteamiento de que tal vez podríamos añadir medicamentos para proteger el oído de la toxicidad", añade.

Durante 20 años, y a pesar de los nuevos antibióticos alternativos, los aminoglucósidos se han mantenido como el principal tratamiento en todo el mundo para muchas enfermedades bacterianas, como neumonía, peritonitis y sepsis. También se utilizan a menudo cuando otros antibióticos han fracasado para tratar infecciones de origen desconocido.

Su popularidad se debe, en parte, a su bajo costo, la falta de necesidad de refrigeración y la eficacia en el tratamiento de infecciones bacterianas en un momento en que la caída de la potencia de los antibióticos es un importante problema de salud pública. Se utilizan con frecuencia en las unidades de cuidados intensivos neonatales para combatir infecciones o incluso la amenaza de infecciones que representan un riesgo potencialmente mortal para los bebés.

No se sabe exactamente cuántos bebés prematuros sufren pérdida de audición como un efecto secundario del tratamiento con el fármaco, dice Ricci. "La toxicidad de estos fármacos es algo que aceptamos como un mal necesario", lamenta Daria Mochly-Rosen, directora de SPARK, un programa de la Universidad de Stanford que ayuda a los científicos en llevar sus descubrimientos del laboratorio a los pacientes.

SPARK trabajó estrechamente con Ricci y Cheng, proporcionando la financiación y la experiencia necesaria al entrar en el nuevo panorama de desarrollo de fármacos. "Ser un experto en el oído interno puso al doctor Ricci en una posición única para ayudar a diseñar un fármaco mejor, lo que sería una gran ventaja, especialmente para los bebés prematuros --recuerda Mochly-Rosen--. Éste es un proyecto que podría marcar una gran diferencia en la salud humana".

Durante décadas, los investigadores han buscado la manera de prevenir que los aminoglucósidos maten las células auditivas del oído interno. "Pero muchos enfoques han fracasado -explica Ricci--. El principal problema ha sido que si se tenía éxito en evitar que el medicamento matara las células ciliadas, entonces también se detenía su efecto antimicrobiano. El fármaco no funcionaba más".

El objetivo, según Ricci, fue mantener las propiedades antibacterianas del fármaco intactas mientras se prevenía que entrara en los canales iónicos de las células del oído interno. Él y sus compañeros de investigación emplearon datos de los biólogos estructurales de Stanford para comprender mejor cómo los antibióticos luchan contra la infección.

"Nos centramos en sitios del medicamento que no estaban involucrados en la actividad antimicrobiana que mata las infecciones. Esto nos permitió reducir la toxicidad en el oído al tiempo que se conserva la acción antimicrobiana", relata Ricci.

Los investigadores hicieron nueve diferentes compuestos derivados de sisomicina, todos ellos significativamente menos tóxicos que la sisomicina en las células ciliadas cuando se probó en el laboratorio. Tres de los nueve eran comparables a la sisomicina en inhibir el crecimiento y matar las bacterias de 'E. coli.'

Sin embargo, de los tres derivados, N1MS fue el más eficaz contra las bacterias y los investigadores lo utilizaron con éxito para tratar la infección de vejiga causada por 'E. Coli' en un modelo de ratón, dejando intacta la audición. Los expertos también encontraron que, a diferencia del compuesto de origen, N1MS no era tóxico para los riñones.