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Péptidos funcionales para los antibióticos de nueva generación

Dada la abundancia de bacterias resistentes a los antibióticos, la industria farmacéutica investiga nuevos compuestos. Los péptidos ofrecen miles de posibilidades pero la identificación de candidatos apropiados es un trabajo, cuanto menos, tedioso. En un proyecto financiado con fondos europeos se ha diseñado una técnica para facilitar el diseño y la producción de estos compuestos.
Péptidos funcionales para los antibióticos de nueva generación
Considerados durante mucho tiempo un callejón sin salida para la investigación debido a ciertas dificultades inevitables, los péptidos en la industria farmacéutica han experimentado en los últimos años un auge sorprendente. Se estima que en el año 2024 su valor comercial se incrementará de 19,5 a 45,5 millones dólares estadounidenses. Esto se debe a que los péptidos presentan una mayor eficacia, selectividad y especificidad que los fármacos sintéticos.

Hasta ahora se han identificado más de siete mil péptidos naturales. El objetivo de SYNPEPTIDE fue generar variaciones de péptidos con propiedades farmacológicas útiles y añadirles otras características.

«Pretendemos detectar péptidos novedosos con actividad antibiótica», explica el Dr. Sven Panke, coordinador de SYNPEPTIDE. «La resistencia a los antibióticos, incluso la multirresistencia a varios antibióticos, es un problema creciente, por lo que resulta fundamental considerar todas las opciones posibles para tratar las infecciones bacterianas. Algunas soluciones se basan en la optimización de la administración de los antibióticos, mientras que otras se centran en el diseño de nuevos antibióticos. En este proyecto se estudia la segunda opción. Para ello, se analizan quimiotecas de péptidos a fin de identificar a los candidatos más adecuados».

Según el Dr. Panke y su equipo, estos péptidos constituyen la mejor opción para producir nuevas moléculas en un período de tiempo razonable». Se investigó un grupo de péptidos específicos denominados lantibióticos (un término compuesto formado por las palabras «lantionina» y «antibiótico»). «Las moléculas antibióticas con lantibióticos son muy complicadas de generar para los químicos en un corto período de tiempo, por lo que se emplean bacterias para su producción», afirma el Dr. Panke.

Para ello, se utilizó una técnica llamada evolución directa que consiste en generar miles de variantes de un determinado ADN peptídico e insertar este ADN en la bacteria. De esta forma, la bacteria descifra la información y la traduce a péptidos.

«Se introduce el ADN en la bacteria y esta se encarga de generar el péptido», declara el Dr. Panke. «El motivo de esta metodología es que resulta más fácil manipular ADN que péptidos. No obstante, la transición de información de ADN a péptido es un proceso complicado que incluye la transcripción y la traducción, así como el uso de ribosomas, ARNt, etc. Para ello se necesitan células vivas».

Por lo general, las empresas dedicadas a la síntesis química generaban solo varios péptidos en cada proceso mientras que con la técnica desarrollada en SYNPEPTIDE es posible producir docenas o miles de variantes.

Una vez obtenido el péptido, se pueden añadir diversas propiedades. Los aminoácidos se introducen en el péptido y, una vez listo, se aplican enzimas de modificación postraduccional que confieren una actividad determinada a estos aminoácidos. «Es preciso garantizar que las variantes se modifican, ya que en caso contrario serán menos activas o incluso inactivas», señala el Dr. Panke.

Tras cuatro años de investigación, la técnica diseñada en el proyecto funciona como previsto. «Con este método es posible producir numerosas variantes peptídicas novedosas que, tras las modificaciones postraduccionales, conservan su actividad antibiótica. Se identificaron moléculas nuevas con propiedades muy interesantes frente a diversas bacterias Gram-positivas que en la actualidad constituyen un problema para la clínica. El siguiente paso sería realizar ensayos con animales y pruebas que garanticen la seguridad de su uso en humanos. Se estima que en diez años podrán entrar en el mercado», explica el Dr. Panke. El consorcio ya está considerando posibles aplicaciones de los resultados del proyecto.

Hasta ese momento, en SYNPEPTIDE se ha logrado un gran avance mediante la identificación de cabezas de serie para nuevos antibióticos y el diseño de técnicas de detección. El Dr. Panke espera que, de esta forma, el proyecto contribuya a la lucha contra la resistencia a los antibióticos.

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Palabras clave

SYNPEPTIDE, péptido, industria farmacéutica, antibióticos, resistencia a los antibióticos, lantibióticos, lantionina, ADN, bacteria
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