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ACS Central Science
Para tratar las infecciones bacterianas, los profesionales m茅dicos recetan antibi贸ticos. Pero el organismo no utiliza todos los medicamentos activos. Parte de ellos acaban en las aguas residuales, donde pueden desarrollarse bacterias resistentes a los antibi贸ticos. Ahora, para conseguir un tratamiento antibi贸tico m谩s eficaz, un grupo de investigadores que publica en ACS Central Science ha modificado la penicilina para que solo se active con luz verde. En las primeras pruebas, el m茅todo control贸 con precisi贸n el crecimiento bacteriano y mejor贸 la supervivencia de los insectos infectados.
芦El control de la actividad del f谩rmaco mediante la luz har谩 posible el tratamiento preciso y seguro de las infecciones localizadas禄, afirma Wiktor Szymanski, autor correspondiente del estudio. 芦Adem谩s, debido a que existen distintos colores de luz, tenemos la posibilidad de mejorar el control espacial de la actividad de los f谩rmacos禄.
Los cient铆ficos pueden a帽adir una mol茅cula sensible a la luz a los compuestos del f谩rmaco para mantenerlos inactivos en el organismo hasta que se necesiten. Cuando la luz se proyecta sobre un compuesto modificado, la mol茅cula extra se desprende y libera el f谩rmaco activo. Este proceso permite a los cient铆ficos controlar con precisi贸n cu谩ndo y d贸nde se activan los f谩rmacos. Las anteriores etiquetas reactivas a la luz, como la cumarina, que se a帽ade a la naloxona, un agente de reversi贸n de opi谩ceos, requieren luz azul o ultravioleta de alta energ铆a para poner en marcha el proceso. Pero las etiquetas moleculares creadas a partir de otros compuestos de cumarina pueden liberarse con luz verde, que es menos intensa. Por ello, Albert Schulte y Jorrit Schoenmakers, junto con sus supervisores y colegas, quisieron desarrollar modificaciones basadas en la cumarina para crear antibi贸ticos que se activaran con la luz.
En primer lugar, los investigadores unieron una mol茅cula basada en la cumarina a la parte de la penicilina que act煤a sobre las paredes celulares bacterianas, lo que volv铆a inerte al antibi贸tico. Al exponerla a la luz verde, la nueva mol茅cula se desprend铆a y activaba la penicilina. Los primeros experimentos con bacterias cultivadas en placas de Petri revelaron que la exposici贸n de la penicilina modificada a la luz verde inhibi贸 significativamente la formaci贸n de colonias de E. coli y el desarrollo de biopel铆cula de Staphylococcus epidermidis. A continuaci贸n, los investigadores trataron larvas de polilla de la cera infectadas con Staphylococcus aureus, que tienen defensas inmunitarias similares a las de los humanos, con una inyecci贸n de penicilina modificada seguida de terapia con luz verde. Las larvas tratadas mejoraron su tasa de supervivencia (60鈥�%) en comparaci贸n con las larvas infectadas que no recibieron tratamiento (30鈥�%). Seg煤n los investigadores, estas observaciones demuestran el 茅xito de la prueba de concepto en organismos vivos.
Los investigadores a帽aden que estos resultados son prometedores para futuros trabajos que podr铆an ampliar el sistema a varios haces de luz y diferentes colores de luz para controlar la actividad antibi贸tica en organismos vivos m谩s grandes, incluidos los seres humanos.
Los autores reconocen la financiaci贸n de una Subvenci贸n ERC Advanced Investigator, del Programa Gravitation del Ministerio de Educaci贸n, Cultura y Ciencia de los Pa铆ses Bajos, y de la Escuela de Posgrado en Ciencias M茅dicas de la Universidad de Groningen.
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