Las cepas de bacterias resistentes a los antibióticos con una «amenaza cada vez más grave para la salud pública», según un reciente informe de la OMS. Este creciente problema se asocia al mal uso de estos fármacos y sólo en EEUU causa la muerte de más de 20.000 personas al año por infecciones hasta ahora tratables. Además de la mayor resistencia que las bacterias están desarrollando en la Tierra, se sabe que en el espacio su fuerza contra los antibióticos es todavía mayor. De hecho, los astronautas reciben dosis cuatro veces más altas de estos fármacos cuando sufren alguna infección. El joven innovador guatemalteco Luis Zea quiere revertir las muertes en la Tierra, para lo cual está estudiando el fenómeno en el espacio.
El egresado de la Universidad del Valle de Guatemala y Doctor en Bioastronáutica por la Universidad de Colorado en Boulder (EEUU), Zea trata de averiguar cuáles son los genes bacterianos implicados en la mayor resistencia antibiótica. Trabaja con la NASA para enviar bacterias a la Estación Espacial Internacional para experimentar con ellas. Dado que Zea no acompaña a los microorganismos en su viaje espacial, diseña los experimentos que quiere llevar a cabo y la instrumentación necesaria para ello a través de su empresa en la Tierra, BioServe Space Technologies.
El primero de sus experimentos, parte de su tesis doctoral, consistió en cultivar células de una cepa de Escherichia coli en el espacio, someterlas a diferentes dosis de antibióticos, y fijarlas para su posterior estudio de vuelta a la Tierra, un año después. Ya en los laboratorios de BioServe, Zea secuenció el ARN extraído de las bacterias. La comparación entre los diferentes tratamientos le permitió identificar qué genes se expresan de diferente manera en el espacio, pues podrían ser los responsables la mayor resistencia a antibióticos. El siguiente experimento consistirá en llevar al espacio cepas alteradas genéticamente para presentar mutaciones que alteren la función de estos genes y comprobar cómo afectan a su resistencia.
«Las condiciones de microgravedad son muy parecidas al ambiente del interior del colon o del tracto urinario», explica Zea. Estos órganos se caracterizan por presentar una superficie rugosa, lo que crea una capa de fluido adherido a las células, relativamente libre del efecto del flujo del líquido que atraviesa el conducto. En estas condiciones, la viscosidad es más importante que el efecto de la fuerza de la gravedad. El joven guatemalteco prosigue su explicación: «La ausencia del efecto de la gravedad hace que la difusión de moléculas en suspensión esté gobernada por movimientos aleatorios». Esto hace que los desechos del metabolismo celular se acumulen en el exterior de la bacteria, lo que la hace entrar en un estado de estrés.
«También se observa que las bacterias al reproducirse no se separan, sino que forman agregados, semejantes a los biofilms», añade Zea. Estudios microbiológicos asocian la formación de biofilms a una mayor virulencia de ciertas cepas de patógenos. Este mecanismo es de particular importancia en las infecciones urinarias, las más frecuentes entre los astronautas debido a las necesidades que impone el uso de los trajes espaciales. Por ello, en los siguientes experimentos, Zea planea emplear cepas de Pseudomonas aeruginosa, la bacteria responsable de la mayoría de las infecciones urinarias.
«A las industrias farmacéuticas les cuesta unos 13 años y medio y casi 2.000 millones de dólares encontrar un medicamento que funcione contra una diana previamente seleccionada», apunta el ingeniero. Su objetivo es acelerar el proceso facilitando a la industria nuevos blancos sobre los que investigar.
El Director del Polo Tecnológico de Pando (Uruguay), Fernando Amestoy, miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 Centroamérica 2015, destaca la relevancia del proyecto de Zea por «su alto merito innovador y su potencial impacto en el área de la salud».
Por Maximiliano Corredor
MIT Technology Review
