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Los científicos ya están trabajando en métodos para ampliar el arma inteligente /
mundo 11/05/2021

Científicos crean un arma inteligente contra las bacterias

Un equipo de investigadores ideó una nueva arma inteligente que elimina las superbacterias y que podría utilizarse para prevenir y tratar infecciones bacterianas y fúngicas potencialmente mortales

La resistencia a los antimicrobianos (RAM) es uno de los mayores retos para la salud pública, ya que causa al menos 700.000 muertes al año. Por eso los científicos están desarrollando un arma inteligente con nuevas terapias, algunas con nanotecnología, para combatir este fenómeno.

Se calcula que, sin el desarrollo de nuevas terapias, el número de muertes por RAM podría aumentar hasta 10 millones de personas al año para 2050, lo que supondría 100.000 millones de dólares en costes sanitarios.

“Si no se controla este aumento, el regreso a la ‘era prebiótica’ haría que las infecciones fueran intratables y repercutiría significativamente en la práctica actual de la cirugía, los cuidados intensivos, el trasplante de órganos, la neonatología y el tratamiento del cáncer, con un gran aumento de la morbilidad y la mortalidad”, explica a Metro Aaron Elbourne, investigador postdoctoral de la Facultad de Ciencias de la Universidad RMIT (Australia).

Para evitarlo, un grupo de investigadores dirigido por la dicha casa de estudios superiores en Melbourne desarrolló un nuevo recubrimiento que mata a las superbacterias y que podría utilizarse en vendajes o implantes para prevenir o tratar infecciones. Se basa en el llamado fósforo negro (BP), un material 2D ultrafino que hasta ahora interesaba sobre todo para la electrónica de nueva generación.

La investigación, publicada en la revista Applied Materials & Interfaces de la Sociedad Americana de Química, reveló que el BP es eficaz para matar microbios cuando se esparce en capas nanométricas sobre superficies como el titanio y el algodón, utilizadas para fabricar implantes y vendajes.

“El BP se descompone en presencia de oxígeno, lo que normalmente es un gran problema para la electrónica y algo que tuvimos que superar con una minuciosa ingeniería de precisión para desarrollar nuestras tecnologías”, declaró Sumeet Walia, profesor de la Escuela de Ingeniería de RMIT y coinvestigador principal, que ya dirigió estudios pioneros utilizando el BP para la tecnología de Inteligencia Artificial y la electrónica que imita el cerebro.

Se espera que la nueva tecnología pueda utilizarse para recubrir materiales con el fin de prevenir infecciones o tratar las existentes.

Metro habló con Aaron Elbourne para saber más.

“Resulta que los materiales que se degradan fácilmente con el oxígeno pueden ser ideales para matar microbios; es exactamente lo que buscan los científicos que trabajan en tecnologías antimicrobianas” Sumeet Walia, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería de RMIT

700 mil

muertes al año son causadas por la resistencia a los antimicrobianos en todo el mundo.

¿Cómo funciona el recubrimiento que mata a las superbacterias?

-A medida que la BP se descompone, oxida la superficie de las bacterias y las células fúngicas. Este proceso, conocido como oxidación celular, acaba por destruirlas. 

-El nuevo estudio probó la eficacia de las capas de nanotina de BP contra cinco cepas de bacterias comunes, entre ellas la E. coli y el SARM resistente a los medicamentos, así como contra cinco tipos de hongos, entre ellos la Candida auris. 

-En sólo dos horas, destruyó hasta el 99% de las células bacterianas y fúngicas. 

-El BP también comenzó a autodegradarse en ese tiempo y se desintegró por completo en 24 horas, una característica importante que demuestra que el material no se acumularía en el cuerpo.

ENTREVISTA

Aaron Elbourne

Aaron Elbourne

investigador postdoctoral de la Facultad de Ciencias de la Universidad RMIT (Australia)

P: Háblenos de su estudio.

– Nuestro estudio tiene el potencial de beneficiar significativamente a cualquier persona con infecciones bacterianas localizadas y resistentes a los medicamentos. Lo ideal sería que este estudio allanara el camino a las terapias in vitro con respuesta magnética, que pueden ‘activarse’ mediante estímulos magnéticos y combatir las infecciones por biopelículas. A largo plazo, nuestra investigación podría allanar el camino para una nueva clase de tratamientos antibacterianos activos de baja toxicidad para heridas, infecciones que se producen en la interfaz implante-tejido e infecciones localizadas. 

P: ¿Son insuficientes las medidas terapéuticas convencionales, como los antibióticos, contra las infecciones por microorganismos? 

– En pocas palabras, sí. Hay varias especies microbianas que ya son resistentes a los antibióticos convencionales, y los niveles de resistencia entre los patógenos de las infecciones van en aumento. Esto no quiere decir que todas las bacterias y hongos sean resistentes a todos los antibióticos, pero la resistencia está aumentando en la población general de microbios. Por eso es importante investigar estrategias alternativas de prevención y tratamiento de infecciones, como la de nuestro estudio sobre los nanorecubrimientos antimicrobianos de BP (fósforo negro). 

P: ¿Podría considerarse su nanomaterial un arma inteligente contra las bacterias? 

– Sí, creemos que este material es un arma inteligente contra las bacterias y los hongos. Es menos probable que las bacterias y los hongos desarrollen resistencia a los antibióticos con este tratamiento, porque el mecanismo antimicrobiano ‘destruye’ la pared celular de los microbios. Esto dificultaría la evolución de la resistencia de los microbios. 

P: ¿Qué aplicaciones prácticas podría tener esta tecnología? 

– Creemos que podría utilizarse para recubrir materiales, ya sea para prevenir infecciones, como en el material de un implante, o para tratar las existentes, como a la vista de una herida. También estamos trabajando en métodos para ampliar la tecnología para aplicaciones industriales.