Investigadores de la Universidad de Oklahoma han realizado un descubrimiento significativo que podría transformar los tratamientos para infecciones resistentes a antibióticos, cáncer y otros patógenos gramnegativos desafiantes. Tradicionalmente, la creación de componentes vitales de carbohidratos para antibióticos dependía de metales preciosos costosos y perjudiciales para el medio ambiente, pero esta nueva investigación ofrece una solución potencial al utilizar luz azul o hierro en su lugar.
Investigadores de la Universidad de Oklahoma han logrado un avance significativo en el tratamiento de infecciones resistentes a los antibióticos, cáncer y otros patógenos gramnegativos desafiantes. Esta innovadora investigación, liderada por el profesor Indrajeet Sharma, ofrece una alternativa prometedora a los métodos actuales al eliminar la necesidad de metales preciosos en la síntesis de componentes cruciales de carbohidratos.
Actualmente, la creación de carbohidratos sintéticos, vitales para muchos antibióticos, se basa en metales preciosos como el platino y el rodio. Estos metales son esenciales para crear las moléculas necesarias para combatir los patógenos gramnegativos, incluida la notoria infección hospitalaria *Pseudomonas aeruginosa*. Sin embargo, el uso de estos metales presenta varios inconvenientes. Como afirma el artículo, estos elementos requieren “condiciones de reacción agresivas”, son “caros de usar” y son “perjudiciales para el medio ambiente cuando se extraen”.
En contraste, el equipo de Sharma ha reemplazado con éxito estos metales costosos y perjudiciales para el medio ambiente con luz azul o hierro. Este cambio ofrece varias ventajas. El artículo destaca que los nuevos métodos logran “resultados similares con una toxicidad significativamente menor, costos reducidos y un mayor atractivo para los investigadores y los fabricantes de medicamentos”. Esta transición a materiales más accesibles y sostenibles representa un paso adelante significativo en el desarrollo de fármacos.
El núcleo de este avance radica en la capacidad de sintetizar estos carbohidratos vitales de manera más fácil y rápida. El enfoque del equipo utiliza hierro abundante y económico o luz azul no tóxica y libre de metales. Debido a que muchos antibióticos dependen de una molécula de carbohidrato para penetrar la delgada capa externa de las bacterias gramnegativas, este descubrimiento tiene el potencial de “transformar la forma en que los médicos tratan los patógenos multirresistentes”, según el artículo.
Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de simplemente encontrar una alternativa a los metales preciosos. Sharma enfatiza la urgente necesidad de nuevos tratamientos, afirmando: “Las infecciones resistentes a los medicamentos son un problema importante y se espera que aumenten a menos que se haga algo”. Los nuevos métodos podrían permitir la creación de “antibióticos basados en carbohidratos sintéticos” que sean efectivos contra estas infecciones.
Además, la investigación explora el potencial de los carbohidratos para mejorar la eficacia de los fármacos. El equipo está investigando cómo unir azúcares especialmente diseñados, o azúcares no naturales, a las moléculas de los fármacos. Este enfoque tiene como objetivo aumentar la solubilidad del fármaco y crear profármacos, que son menos activos cuando se administran y se metabolizan en su forma activa. Como explica el artículo, “Dado que los carbohidratos también pueden aumentar la solubilidad de un fármaco, pueden implementarse fácilmente como un profármaco que un paciente simplemente puede tomar con agua”.
Un aspecto clave de esta investigación implica la modificación de la estructura del carbohidrato para extender la vida útil del fármaco en el cuerpo. Dirigido por el estudiante de doctorado Surya Pratap Singh, el equipo ha desarrollado un método basado en la luz azul para reemplazar un átomo de oxígeno en la molécula de carbohidrato con uno de azufre. Sharma explica: “Al reemplazar un átomo de oxígeno en la molécula de carbohidrato con uno de azufre, las enzimas del cuerpo humano no reconocerán la molécula como un carbohidrato y no la descompondrán tan rápidamente”. Estos compuestos modificados, conocidos como tiosazúcares, podrían usarse para tratar infecciones y enfermedades como el cáncer de manera más efectiva.
La investigación también incluye la colaboración con la profesora de la OU Helen Zgurskaya, centrándose en *Pseudomonas aeruginosa*. Este patógeno resistente a los medicamentos, generalizado y adquirido en hospitales, es una preocupación importante, particularmente para los pacientes inmunocomprometidos. Sharma señala que los compuestos identificados en el laboratorio de Zgurskaya son actualmente inactivos contra *Pseudomonas* porque no pueden penetrar la capa lipídica externa de la bacteria. Al unir la molécula de carbohidrato recién sintetizada a los compuestos líderes de Zgurskaya, el equipo espera superar esta barrera y lograr potencia contra el patógeno. Como afirma Sharma, “Al unir nuestra molécula de carbohidrato sintetizada a sus compuestos líderes, esperamos lograr potencia contra patógenos como *Pseudomonaa aeruginosa*. El tiempo lo dirá”.
La investigación, titulada “Donantes de tioglicósidos de diazo activados por luz azul sin Fe(OTf)3 ni fotosensibilizador para glicosilaciones iterativas y estereoselectivas”, se publica en la revista *Nature Communications*. El proyecto fue financiado por una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias. Los hallazgos del equipo representan un avance significativo en la lucha contra las infecciones resistentes a los medicamentos y ofrecen un camino prometedor hacia tratamientos más efectivos y sostenibles.
Investigadores de la Universidad de Oklahoma han creado un método innovador con luz azul o hierro para sintetizar carbohidratos esenciales para antibióticos, evitando metales preciosos costosos y dañinos para el medio ambiente. Esta innovación promete revolucionar los tratamientos para infecciones resistentes a antibióticos, cáncer y otros patógenos gram-negativos, mejorando la solubilidad, estabilidad y permeabilidad de los fármacos. La posibilidad de crear azúcares modificados, como los tiosazúcares, resistentes a la degradación en el cuerpo, ofrece una vía hacia terapias más efectivas, una esperanza en la creciente batalla contra las enfermedades resistentes a los medicamentos.
Leave a Reply