Investigación: Antibióticos a raíz de algas

Las microalgas podrían ser el ingrediente principal de nuevos antibióticos. Es la premisa del proyecto de investigación NoMorFilm en el que participa la Universidad de Almería junto a científicos de otros ocho países. El objetivo del proyecto, como explica Fernando López Ortiz, catedrático de Química Orgánica de la UAL y uno de los investigadores de Almería que lidera el proyecto, es encontrar nuevos antibióticos extraídos de microalgas, tanto de origen marino como de agua dulce, para combatir bacterias resistentes a los fármacos que actualmente podemos encontrar tanto en hospitales como en farmacias.

El estudio también pretende que estos medicamentos combatan las películas que forman estas bacterias en dispositivos médicos implantados como por ejemplo marcapasos, válvulas o catéteres. López Ortiz explica que "el mal uso, abuso y la falta de investigación en desarrollar nuevos productos nos hace ver que nos encontramos con serios problemas porque no tenemos con qué combatir estas bacterias que ya se han hecho resistentes y que en muchos casos terminan afectando al paciente de forma mortal".

En este interesante proyecto, unos investigadores cultivan las microalgas y obtienen los extractos, cuya actividad antibacteriana se ensaya en otros centros y, una vez aislado el compuesto responsable de esa actividad, en Almería se identifica su estructura mediante resonancia magnética nuclear.

Raquel González, otra de las investigadoras almerienses que trabaja en NoMoreFilm explica que "una vez que se ha determinado cuál es el compuesto activo, éste es el que se puede usar para desarrollar los nuevos fármacos".

Para ello faltaría producirlo primero en grandes cantidades, comprobar su toxicidad y, si resulta adecuada, probarlo en animales. El proyecto, una vez completado, podría ser un avance de muy significativo para preservar la salud y el bienestar social. Y es que la resistencia de las bacterias a los antibióticos se ha convertido en un grave problema. Tanto es así que, según indica Fernando López, "al año, tanto en Estados Unidos como en Europa, se cifran en unas 25.000 muertes las que causan las bacterias resistentes".

Esta investigación pretende con ingredientes naturales poner fin a infecciones que hoy en día son muy difíciles de curar, y en algunos casos resultan letales. Con este fin se investigan un total de 4.000 especies de microalgas. A partir de los metabolitos producidos por estos microorganismos microscópicos fotosintéticos se espera acceder a una nueva generación de antibióticos útiles en el tratamiento de dichas infecciones bacterianas. Los resultados de este proyecto, que ya está dando los primeros datos positivos, "serán de gran relevancia no solo por su impacto en la salud humana, sino también a nivel socioeconómico por el ahorro de dinero invertido en la sustitución de implantes, tratamientos antimicrobianos y en gastos derivados de los días de hospitalización", como destaca López Ortiz, quien explica que "hasta ahora el tratamiento con fármacos de los biofilms que se desarrollan en los dispositivos médicos resulta ineficaz porque no son capaces de penetrar la matriz que los protege. Eso implica que, una vez que se produce este tipo de infección la solución al problema pasa por una nueva intervención quirúrgica para reemplazar el dispositivo infectado por uno nuevo, lo que también conlleva el riesgo de verse afectado por una infección".

Las microalgas que se utilizan en este proyecto provienen de tres colecciones: la de la Universidad de Coimbra (Portugal) comprende microalgas de agua dulce de todo tipo, la colección de CIIMAR (Centro Interdisciplinar De Investigaçao Marinha E Ambiental, Oporto, Portugal) está formada por microalgas procedentes de hábitats oceánicos, e incluyen especies recogidas en ambientes marinos extremos de todo el Atlántico Norte y, por último, la colección de la Estación Biológica de Roscoff, Francia, dependiente de la Universidad Pierre y Marie Curie contiene especies fundamentales marinas recogidas de todos los océanos del mundo y están especializados en nanofitoplancton.

Las tres colecciones contienen más de 8.000 especies, la mitad de las cuales se podrán investigar en el transcurso de este proyecto. Todas ellas se someterán a un complejo proceso por el cual se les extrae los metabolitos, entre los que se han de buscar aquellos con propiedades antibióticas.

El proyecto está ahora en un punto en el que ya se ha investigado la actividad antibacteriana y antibiofilm de 600 especies de microalgas procedentes de las tres colecciones mencionadas. El trabajo realizado implica que se han cultivado las microalgas (Coimbra, Oporto y Roscoff), se han obtenido los extractos en tres disolventes de polaridad creciente (hexano, acetato de etilo y mtanol) y con esos extractos es con lo que se han efectuado los ensayos de bioactividad (Universidad de Oviedo y ISGlobal de Barcelona).

Según avanzó a Diario de Almería el catedrático de Química Orgánica de la UAL, "se ha encontrado un número elevado de positivos". El siguiente paso ha sido seleccionar los resultados más prometedores para aumentar la escala de cultivo y proceder al aislamiento del compuesto responsable de dicha actividad, que puede no ser nuevo. "Se han seleccionado 21 especies de microalgas para su escalado (paso de cultivo de 500 mL a 50 L y posteriormente 250 L). De esas 21 especies, siete han sido especialmente interesantes porque mostraron capacidad de inhibir el crecimiento de bacterias resistentes o la formación de biofilms de varios tipos de infecciones. En tres casos, además se han obtenido buenos valores de ruptura de biofilms ya formados, lo que supone un valor añadido muy relevante", explica el investigador, al tiempo que añade que "ya se ha realizado la primera etapa de escalado en las microalgas más relevantes, y se ha procedido al fraccionamiento de extractos procedentes de dos tipos de microalgas para trata de aislar el componente activo de la enorme mezcla de compuestos que lo integran.

Así, una vez aislado, el equipo de la Universidad de Almería es el responsable de la identificación de la estructura, utilizando fundamentalmente técnicas de resonancia magnética nuclear". Para ello los investigadores disponen de un equipo de última generación .

En el periodo transcurrido hasta el aislamiento de un producto en la Universidad de Almería se ha utilizado la resonancia magnética para analizar la composición global de los extractos con el fin de establecer semejanzas y, sobre todo, diferencias en los componentes (compuestos) que origina el metabolismo de las distintas microalgas.

Los investigadores obtienen así una información importante sobre el tipo y abundancia relativa de los metabolitos que producen especies de microalgas que no se habían estudiado hasta ahora. Cabe destacar que los ensayos de la actividad antibacteriana se llevan a cabo en la Universidad de Oviedo y los de actividad antibiofilm los realiza el grupo de la Doctora Sara Soto (coordinadora del proyecto) en el ISGlobal de Barcelona.