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La enfermedad infecciosa que más muertes provoca en el mundo es la neumonía causada por Pseudomonas aeruginosa, una bacteria que se adquiere con frecuencia en los hospitales. Dado que muchas cepas de este microbio son resistentes a los antibióticos, los científicos llevan varios años estudiando la posibilidad de tratarlos con terapias víricas. La idea es utilizar virus bacteriófagos (que matan bacterias) para erradicar la infección, pero para ello se deben administrar los virus al pulmón profundo, donde las bacterias forman colonias organizadas en tapices difíciles de penetrar. Un equipo integrado por científicos de varios centros de investigación en Atlanta, Georgia (EE UU), ha encontrado solución al problema con una fórmula que permite respirar los virus a través de un inhalador, de manera que estos se distribuyen por los bronquios y llegan a las cavidades alveolares donde se encuentran las bacterias.
Los investigadores han probado el nuevo método, descrito hoy en Nature Biomedical Engineering, para erradicar infecciones agudas en ratones de laboratorio, con mucho éxito. No solo consiguieron curar a los ratones infectados y prevenir su muerte, sino que lo hicieron sin desatar una respuesta inmune agresiva contra los virus inhalados. “A veces se da una sinergía entre los virus y la respuesta inmune del paciente que ayuda a eliminar las bacterias”, explica Laurent Debarbieux, un microbiólogo del Instituto Pasteur (Francia) que estudia este proceso curativo. Sin embargo, Debarbieux, que no participó en la nueva investigación, considera una buena señal que la terapia no generase reservas de anticuerpos durante las pruebas, ya que en pacientes humanos muchas veces es necesario repetir la misma terapia varias veces, con riesgo de rechazo inmunitario tras la primera aplicación.
La infección de P. aeruginosa es especialmente peligrosa para quienes padecen fibrosis quística, una condición genética que produce mucosidad espesa en los pulmones. Los autores señalan que este grupo de pacientes será el principal beneficiado por la terapia cuando esta esté disponible, aunque primero será necesario un ensayo clínico. En los pacientes de neumonía con fibrosis quística ya se emplean aerosoles para administrar antibióticos al pulmón profundo. Sin embargo, la terapia vírica tiene dos ventajas importantes sobre los antibióticos, al margen de que las bacterias sean resistentes o no: primero, los virus bacteriófagos son específicos para un tipo de bacteria, por lo que no atacan todo el microbioma, y segundo, se pueden modificar mediante ingeniería genética para producir enzimas que degradan las biopelículas o tapices bacterianos.
Los investigadores encontraron que la mejor forma de aerosolizar los virus es cultivarlos en micropartículas porosas que tengan suficiente densidad para llegar a los alvéolos por inhalación. Las partículas están hechas de un polímero biodegradable no tóxico que se emplea, por ejemplo, en la fabricación de suturas quirúrgicas absorbibles. Cuando las partículas llegan al foco de infección, los virus se multiplican rápidamente hasta acabar con las bacterias. El autor principal del estudio, Andrés García, investigador del Instituto de Tecnología de Georgia, explica que las partículas “están diseñadas para degradarse en productos biocompatibles que se eliminan rápidamente”. En el estudio, él y sus compañeros no encontraron rastro del polímero en los pulmones de los ratones pasadas 18 horas desde su inhalación.
El estudio demuestra la eficacia de la terapia vírica por inhalación en ratones infectados con cepas de P. aeruginosa obtenidas directamente de pacientes humanos. Los científicos también emplearon cepas resistentes a antibióticos y ratones modificados genéticamente para simular los síntomas de la fibrosis quística. Para aumentar la eficacia contra bacterias que puedan haber desarrollado resistencia a los virus, cada preparación de micropartículas incorpora al menos tres cepas de virus bacteriófagos ligeramente distintas. En todos los ratones tratados disminuyó drásticamente la población de bacterias, así como la inflamación asociada a la neumonía. Además, los investigadores descubrieron que el tratamiento con micropartículas cargadas de virus previene la infección más allá de los pulmones, por ejemplo en el hígado.
Algunos estudios previos habían explorado la viabilidad de terapias víricas incorporadas por líquidos nasales, con menos éxito. “La clave es administrar el virus activo en un polvo seco; esto permite trasladarlo a un inhalador normal y corriente”, apunta García. El reto, ahora, es lograr los mismos resultados para infecciones de pulmón crónicas, que por definición son más persistentes y difíciles de erradicar que las agudas.
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