La paciente, una niña de 15 años, había venido al Hospital Great Ormond Street de Londres para un doble trasplante de pulmón.
Era el verano de 2017, y sus pulmones estaban luchando por alcanzar incluso un tercio de su función normal. Tenía fibrosis quística, una enfermedad genética que obstruye los pulmones con moco y afecta a pacientes con infecciones persistentes. Durante ocho años, tuvoha estado tomando antibióticos para controlar dos cepas bacterianas rebeldes.
Semanas después del trasplante, los médicos notaron enrojecimiento en el sitio de su herida quirúrgica y signos de infección en su hígado. Luego, vieron nódulos, bolsas de bacterias que empujaban a través de la piel, en sus brazos, piernas y glúteos.La infección de la niña se había extendido y los antibióticos tradicionales ya no funcionaban.
Ahora, un nuevo tratamiento personalizado está ayudando a la niña a sanar. El tratamiento se basa en bacteriófagos genéticamente modificados, virus que pueden infectar y matar bacterias. Durante los próximos seis meses, casi todos los nódulos cutáneos de la niña desaparecieron, su herida quirúrgica comenzó a cerrarse, y su función hepática mejoró, los científicos informan el 8 de mayo de 2019 en la revista medicina natural .
El trabajo es el primero en demostrar el uso seguro y efectivo de bacteriófagos modificados por ingeniería genética en un paciente humano, dice Graham Hatfull, profesor del Instituto Médico Howard Hughes HHMI en la Universidad de Pittsburgh. Tal tratamiento podría ofrecer un enfoque personalizado paracontrarrestar las bacterias resistentes a los medicamentos. Incluso podría usarse de manera más amplia para controlar enfermedades como la tuberculosis.
"La idea es usar bacteriófagos como antibióticos, como algo que podríamos usar para matar las bacterias que causan infección", dice Hatfull.
Cazadores de fagos
En octubre de 2017, Hatfull recibió el correo electrónico que puso a su equipo en una búsqueda de búsqueda de bacteriófagos que duró meses.
Un colega del hospital de Londres presentó el caso: dos pacientes, ambos adolescentes. Ambos tenían fibrosis quística y habían recibido trasplantes de pulmón doble para ayudar a restaurar la función pulmonar. Ambos habían sido infectados crónicamente con cepas de Mycobacterium , parientes de la bacteria que causa la tuberculosis.
Las infecciones se resolvieron hace años y estallaron después del trasplante. "Estos insectos no respondieron a los antibióticos", dice Hatfull. "Son cepas de bacterias altamente resistentes a los medicamentos".
Pero tal vez algo más podría ayudar. Hatfull, un genetista molecular, había pasado más de tres décadas acumulando una colosal colección de bacteriófagos o fagos del medio ambiente. El colega de Hatfull preguntó si alguno de estos fagos podría apuntar a las cepas de los pacientes.
Fue una idea fantástica, dice Hatfull, y estaba intrigado. Su colección de fagos ¬, la más grande del mundo, residía en aproximadamente 15,000 viales y llenaba los estantes de dos congeladores de seis pies de altura en su laboratorio.había sido recolectado de miles de ubicaciones diferentes en todo el mundo, y en gran parte por estudiantes
Hatfull lidera un programa HHMI llamado SEA-PHAGES que ofrece a los estudiantes de primer año y segundo año la oportunidad de buscar fagos. En 2018, casi 120 universidades y colegios y 4.500 estudiantes en todo el país participaron en el programa, que ha involucrado a más de 20,000 estudiantes en eldecada pasada.
Hay más de un no millón es decir, un billón de billones fagos en la tierra, el agua y el aire. Después de analizar muestras para encontrar un fago, los estudiantes lo estudian. Verán cómo se ve bajo un microscopio electrónico, secuencia su genoma, prueba qué tan bien infecta y mata las bacterias, y determina dónde encaja en el árbol genealógico del fago.
"Este programa involucra a los estudiantes principiantes en ciencias reales", dice David Asai, director senior de educación científica del HHMI y director del programa SEA-PHAGES. "Lo que descubran es información nueva". Esa información biológica básica es valiosa, dice."Ahora la colección de fagos realmente ha contribuido a ayudar a un paciente".
Esa no era la intención original del programa, dicen Asai y Hatfull. "Tenía la sensación de que esta colección era enormemente poderosa para abordar todo tipo de preguntas en biología", dice Hatfull. "Pero no pensamos que lo haríamos".llegar al punto de usar estos fagos terapéuticamente "
terapia experimental
La idea de la terapia con fagos ha existido durante casi un siglo. Pero hasta hace poco, no había mucha información sobre la seguridad y eficacia del tratamiento. En 2017, los médicos de San Diego, California, utilizaron con éxito los fagos para tratar a un paciente conuna bacteria resistente a múltiples fármacos. Ese caso, y el aumento de la resistencia a los antibióticos, ha alimentado el interés en los fagos, dice Hatfull.
Menos de un mes después de enterarse de los dos pacientes infectados en Londres, recibió muestras de sus cepas bacterianas. Su equipo buscó en su colección fagos que pudieran atacar a la bacteria.
Probaron fagos individuales que se sabe que infectan parientes bacterianos de las cepas de los pacientes, y mezclaron miles de otros fagos y probaron el lote. Estaban buscando algo que pudiera eliminar la película blanquecina de bacterias que crecen en los platos de plástico en el laboratorio.Si un fago pudiera hacer eso, razonó el equipo, podría combatir las infecciones de los pacientes.
A fines de enero, el equipo encontró un ganador: un fago que podría afectar la tensión que infectó a uno de los adolescentes. Pero llegaron demasiado tarde, dice Hatfull. El paciente había muerto a principios de ese mes. "Estos son realmente graves,infecciones que amenazan la vida ", dice.
Sin embargo, su equipo tenía algunas pistas para el segundo paciente: tres fagos, llamados Muddy, ZoeJ y BP. Muddy podía infectar y matar las bacterias de la niña, pero ZoeJ y BP no eran tan eficientes. Así que Hatfull y susus colegas modificaron los genomas de los dos fagos para convertirlos en asesinos de bacterias. Quitaron un gen que permite que los fagos se reproduzcan de manera inofensiva dentro de una célula bacteriana. Sin el gen, los fagos se reproducen y explotan de la célula, destruyéndolo. Luego combinaron el tríoen un cóctel de fagos, lo purificó y probó su seguridad.
En junio de 2018, los médicos administraron el cóctel al paciente por vía intravenosa dos veces al día con mil millones de partículas de fago en cada dosis. Después de seis semanas, una exploración del hígado reveló que la infección había desaparecido esencialmente. Hoy, solo uno o dos de losLos nódulos de la piel de la niña permanecen. Hatfull tiene grandes esperanzas: las bacterias no han mostrado signos de desarrollar resistencia a los fagos, y su equipo ha preparado un cuarto fago para agregar a la mezcla.
Hatfull dice que encontrar los fagos correctos para cada paciente es un gran desafío. Algún día, los científicos podrían preparar un cóctel de fagos que funcione más ampliamente para tratar enfermedades, como las infecciones por Pseudomonas que amenazan a los pacientes con quemaduras.
"Estamos en un territorio desconocido", dice. Pero los fundamentos del caso de la joven son bastante simples, agrega. "Purificamos los fagos, se los dimos al paciente y el paciente mejoró"."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Médico Howard Hughes . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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