El sistema inmunitario de los humanos aún guarda secretos que no conocemos. Es muy probable que nuestro mecanismo natural de defensa frente a las infecciones sea más extenso de lo que pensábamos, que este muro de protección vaya más allá del ejercido por los anticuerpos y citoquinas. Y es posible también que en el universo de fragmentos de proteínas que aparentemente no tienen ninguna relación con nuestra maquinaria inmunológica se esconda la receta para diseñar nuevos y más efectivos antibióticos. Es algo imprevisto, que choca con lo conocido, pero es lo que acaba de descubrir un equipo de investigadores del Machine Biology Group de la Universidad de Pensilvania liderados por el biotecnólogo gallego César de la Fuente Núñez.

La investigación, que se publica en la revista científica Trends in Biotechnology, de Cell Press, presenta una nueva clase de agentes antimicrobianos en proteínas no inmunitarias. Aunque quizás, para ser exacto, esta fuente terapéutica se encuentra encriptada en pequeños fragmentos dentro de las proteínas. Es algo así como encontrar la llave de un tesoro aún por explorar.

«Se les llama encriptados porque están ocultos dentro de proteínas más grandes que no están tradicionalmente relacionadas con la inmunidad. Es como si estuvieran cifrados dentro de secuencias que no esperaríamos que tuvieran actividad antimicrobiana y solo al analizar estos fragmentos de forma específica podemos identificar su potencial bioactivo», explica De la Fuente.

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R. Romar

Sorprende también el potencial terapéutico que ofrecen los péptidos encriptados que, a diferencia de los antibióticos tradicionales que se dirigen a procesos bacterianos específicos, estos ofrecen la capacidad de modificar las membranas bacterianas, por lo que ofrecen una alternativa a priori más eficaz para hacer frente a cepas resistentes a los antibióticos, un auténtico problema de salud pública mundial.

Ensayos preclínicos

Así se ha demostrado en los ensayos preclínicos realizados en modelos de ratón con los ocho péptidos sintetizados: colágenina-3, colágenina-4, zipperina-1, zipperina-2 e inmunosinas 2, 3, 12 y 13. Todos demostraron una notable actividad antiinfecciosa. «Algunas de estas especies son más capaces de disminuir las infecciones que, por ejemplo, la polimixina, que es un antibiótico convencional que se ofrece cada día en los hospitales como última opción para tratar infecciones particularmente resistentes», subraya el responsable de la investigación.

Existe otro dato aún no menos relevante: los fragmentos de proteínas extraídos en las mismas áreas anatómicas que el sitio de la infección presentaron una eficacia superior cuando se aplicaron en conjunto, lo que sugiere la existencia de efectos sinérgicos. Así lo destaca también De la Fuente Núñez: «Definitivamente, al estar presentes en el entorno donde se producen las infecciones, estos péptidos podrían actuar más rápido y de manera localizada, aumentando su eficacia. Su presencia natural en los tejidos afectados podría ayudar a controlar las infecciones antes de que se diseminen».

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R. Romar

Al igual que otros trabajos del mismo equipo —que previamente identificó miles de proteínas con potencial terapéutico en el cuerpo humano así como en animales extintos como el mamut—, los investigadores utilizaron modelos computacionales de inteligencia artificial para explorar proteínas enteras de forma individual y, una vez identificado su secreto, hicieronun rastreo por todo el proteoma humano.

En este análisis fue también cuando saltó la sorpresa: más del 98 % de estos potenciales agentes antimicrobianos no están relacionados con el sistema inmunitario. Es algo que desafía las creencias previas sobre nuestro sistema de defensa natural.

«Tradicionalmente hemos limitado nuestra visión de la inmunidad a ciertos tipos de células y moléculas, como los anticuerpos y citoquinas. Pero si se confirma que proteínas no inmunitarias contienen péptidos antimicrobianos funcionales, esto ampliaría enormemente nuestra comprensión del sistema inmunitario, sugiriendo que hay una defensa antimicrobiana diseminada en diferentes tipos de tejidos y proteínas no vinculadas al sistema inmune convencional», resume César de la Fuente.

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