Fagoterapia, virus come bacterias para combatir infecciones

Los bacteriófagos –fagos para abreviar– son virus que introducen en las bacterias su material genético y lo replican hasta destruirlas. Recientemente han demostrado su gran potencial en el ámbito médico al salvar la vida de la adolescente británica Isabelle Carnell-Holdaway, que ha logrado superar una gravísima infección por Mycobacterium abscessus que no respondía a los tratamientos gracias a una terapia con fagos, que habían sido modificados genéticamente para aumentar su capacidad de eliminar esta bacteria.

¿Para qué sirve la fagoterapia?

Esta poderosa herramienta de control natural de las poblaciones bacterianas no es nueva, ya que fue descubierta en 1917 por Félix d'Herelle, y se empezó a utilizar para combatir infecciones hace 100 años, pero cada tipo de fago actúa únicamente contra un género bacteriano determinado (o solo una especie del mismo), y el desarrollo de los antibióticos –que son mucho más fáciles de fabricar y pueden eliminar un gran número de bacterias diferentes, o curar una infección aunque se desconozca la bacteria responsable de la misma– provocó el abandono de esta opción terapéutica.

La fagoterapia podría convertirse en una estrategia terapéutica muy eficaz contra las bacterias multirresistentes que no responden a los antibióticos y causan miles de muertes

Sin embargo, la aparición de las bacterias multirresistentes (BMR) que no responden a los tratamientos antibióticos disponibles y causan miles de muertes cada año, y su creciente expansión a nivel mundial, ha obligado a los científicos a buscar otras alternativas para enfrentarse a las enfermedades infecciosas originadas por estos patógenos, y la fagoterapia podría convertirse en una estrategia muy eficaz.

De hecho, ya existen centros médicos especializados en fagoterapia, como el Center for Innovative Phage Applications and Therapeutics (IPATH), que puso en marcha la Escuela de Medicina de la Universidad de California en San Diego en junio de 2018. Y se estudian nuevas aplicaciones de esta terapia, como el tratamiento de la hepatitis alcohólica, ya que aunque no se trata de una infección se ha descubierto que una bacteria intestinal, la E. faecalis, produce una toxina, la citolisina, que agrava la enfermedad, y que determinados fagos pueden eliminar dicha bacteria en ratones.

En qué consiste la terapia de fagos

Al igual que otros virus los fagos se unen a un receptor presente en la superficie bacteriana e inoculan su material genético, que posteriormente se replica hasta que destruyen a su huésped. Para utilizarlos como tratamiento médico es necesario aislarlos y analizarlos para comprobar cuáles son positivos para patógenos que infectan a los humanos, y después probar su eficacia sobre la bacteria que ha causado la infección que sufre el paciente.

En el caso de Isabelle Carnell-Holdaway la M. abscessus se había vuelto inmune a los antibióticos con los que la trataban desde hacía meses, por lo que su médico se puso en contacto con el científico Graham Hatfull, que tenía una colección de 15.000 fagos en su laboratorio de la Universidad de Pittsburgh (Pennsylvania), y le envió una muestra de esputo de la joven para comprobar si alguno de estos virus podía eliminar la bacteria.

El investigador seleccionó tres fagos, dos de los cuales tuvieron que ser modificados genéticamente para mejorar su acción antibacteriana, y desarrolló un fármaco que se le administró a la paciente mediante dos inyecciones diarias durante seis semanas, y que consiguió curar la infección.

Ventajas de la fagoterapia

En los últimos años se han llevado a cabo estudios y ensayos clínicos (con animales y pacientes) para evaluar la seguridad y eficacia de diversas combinaciones de fagos con resultados positivos, por lo que la fagoterapia podría llegar a emplearse en un futuro cercano para complementar o sustituir a la antibioticoterapia, aunque hay que valorar sus pros y sus contras, como con cualquier otro tratamiento. Entre sus ventajas destacan:

• En el caso de que se administre por vía oral no altera la flora intestinal y previene el sobrecrecimiento bacteriano.
• Como únicamente afectan a una especie o cepa bacteriana concreta, resultan inocuos para cualquier otro organismo, incluidas las bacterias beneficiosas presentes en el intestino que suelen ser diezmadas por los antibióticos.
• El genoma de los fagos es muy sencillo, por lo que resulta fácil modificarlo mediante ingeniería genética e incrementar su actividad bactericida al utilizarlo junto a un antibiótico.
• Se pueden elaborar terapias personalizadas dirigidas exclusivamente a la cepa bacteriana que esté causando la infección –como ocurrió en el caso de la joven británica– y es más difícil que se generen bacterias multirresistentes.
• Si a pesar de esto una cepa bacteriana se vuelve resistente a un fago antes de que se haya conseguido erradicar la infección, se puede sustituir por otro que resulte eficaz.
• Algunos fagos pueden atravesar los biofilms que se producen durante las infecciones bacterianas, que son una de las principales dificultades para controlarlas porque las bacterias que contienen están protegidas frente a las defensas del paciente y son muy resistentes a los antibióticos.

Inconvenientes de la fagoterapia

Y estos son los principales inconvenientes que habría que superar para desarrollar tratamientos con estos virus que resultaran efectivos y accesibles:

• En la actualidad no existen preparaciones de fagos para uso humano que se comercialicen en Europa o Estados Unidos, y el uso compasivo de la fagoterapia aún no ha sido aprobado por las agencias reguladoras.
• Es necesario identificar el fago o los fagos efectivos contra cada agente infeccioso, por lo que se debe probar con muchos –en el caso de la joven británica se analizó una colección de 15.000 fagos–, y establecer el tratamiento adecuado es un proceso lento.
• Al ser biológicamente activos, es necesario someter a los fagos a minuciosos controles para evaluar su seguridad y garantizar que no causen efectos adversos.
• El hecho de que sean específicos de un determinado género o especie bacteriana restringe su utilidad, y hace necesario determinar con rapidez cuál es la bacteria responsable de la infección.
• Al igual que ocurre con otros virus, nuestro sistema inmune puede detectarlos y considerarlos un patógeno invasor que hay que eliminar, lo que les impediría actuar contra los microorganismos infecciosos.
• Las bacterias objeto del tratamiento también pueden desarrollar resistencia frente a los bacteriófagos, pero se podría buscar un nuevo fago capaz de enfrentarse a la cepa resistente.
• Convertir la fagoterapia en un tratamiento estándar requiere investigación y una inversión económica, como sucede con cualquier nuevo medicamento, pero si las bacterias continúan ganando terreno a los antibióticos habrá que encontrar la forma de aprovechar sus propiedades terapéuticas.