A medida que aumenta la resistencia de los patógenos a los antibióticos, los científicos buscan una clase de medicamentos que puedan reemplazar a los antibióticos.
Entre los candidatos más interesados como alternativa a los antibióticos se encuentran sin duda las antivitaminas, sustancias que desactivan las vitaminas presentes en las bacterias.
Los científicos han buscado durante mucho tiempo comprender el mecanismo de las antivitaminas naturales. Aunque muchos de nosotros nunca hemos oído hablar de ellos, los científicos han sabido sobre las antivitaminas desde que están Sir Edward Mellanby identificó el primero (lo llamó "toxamina") a fines de la década de 30.
¿Qué hacen las antivitaminas?
Estas sustancias hacen lo que sugiere su nombre: impiden que las vitaminas actúen. Nos acercamos al final de la era de antibióticos debido al rápido ritmo al que las bacterias desarrollan resistencia. Como tal, los investigadores están analizando más de cerca las antivitaminas como la base de una nueva clase de medicamentos que potencialmente podrían reemplazar a los antibióticos para el tratamiento de infecciones bacterianas.
Detalles que importan
Como se mencionó, el primer paso en la ciencia para encontrar una alternativa a los antibióticos será comprender cómo las antivitaminas hacen lo que hacen.
Por ejemplo, el antivitamínico que cancela la vitamina B1 se diferencia de la vitamina en un solo átomo, y aparentemente no es importante. En cambio, lo es, y los investigadores de la Universidad de Gotinga en Alemania acaban de publicar una investigación que documenta su descubrimiento de lo que está sucediendo. Su informe fue publicado en la revista Nature Chemical Biology.
El estudio fue realizado por el grupo de Kai Tittmann del Centro de Biociencias Moleculares de Göttingen en la Universidad de Göttingen. El equipo se benefició de la colaboración con el Grupo de Dinámica Biomolecular Computacional de Bert De Groot del Instituto Max Planck de Química Biofísica de Göttingen y con el grupo Begley de Tadhg Begley de la Universidad Texas A&M en College Station, Texas.
Antivitaminas, un solo átomo lo cambia todo
La anti-vitamina B1 en realidad se produce de forma natural y es producida por bacterias como un medio para matar bacterias competidoras. Su "átomo crítico" distinto de la vitamina B1 aparece en una posición aparentemente sin importancia, ahondando en el misterio.
Para ver cómo ese único átomo estaba haciendo un trabajo tan efectivo, los investigadores utilizaron cristalografía de proteínas de alta resolución. Esto les permitió observar la interacción entre la anti-vitamina B1 y la vitamina B1 a nivel atómico.
Lo que vieron fue que el anti-vitamina interrumpió completamente la "danza de protones" que se ve en las proteínas funcionales. Kai Tittmann dice: "Sólo un átomo más de la antivitamina actúa como un grano de arena en un complejo sistema de engranajes que bloquea su mecánica finamente ajustada". (El grupo de Tittmann fue el primero en documentar este "baile" en 2019).
Las antivitaminas no molestan a los humanos
Un hallazgo particularmente significativo de la nueva investigación es que aunque la anti-vitamina B1 evita que la B1 funcione en las bacterias, no interfiere con la vitamina para los humanos.
Existe la esperanza de que algún día se desarrollen antivitaminas que se dirijan a los patógenos y los neutralicen sin dañar a los pacientes.
El equipo De groot Creó simulaciones por computadora para comprender por qué los humanos no se ven afectados por el átomo errante y descubrió que las proteínas humanas no se unen a las antivitaminas en absoluto, por lo que no son "envenenadas" por ellas.
La posibilidad de que las antivitaminas estén listas en algún momento para intervenir como alternativa a los antibióticos no es del todo inesperada.
De hecho, las antivitaminas se han utilizado en el desarrollo de fármacos antibióticos y antiproliferativos como Prontosil y Aminopterin. Y ya se utilizan algunos fármacos antivitamínicos, en particular los antagonistas de las vitaminas B12, B9 y K.
Si los antibióticos pierden su eficacia, las antivitaminas sólo son el "nuevo" amigo al que acudir.
