"Los fagos, virus de bacterias, son capaces de destruir bacterias multirresistentes"

05-feb-2021

La investigadora Pilar Domingo-Calap, del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto de la Universitat de València y del CSIC 

La investigadora Pilar Domingo-Calap, del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto de la Universitat de València y del CSIC, tenía previsto participar esta semana en el ciclo de divulgación 'Actualidad' para compartir  sus investigaciones sobre los fagos, virus de bacterias, como alternativa a los antibióticos. 

Ante la situación actual la charla ha quedado aplazada pero hablamos con ella para que nos cuente en primera persona su labor  en este campo de investigación, cómo nació su vocación, su trayectoria científica así como los proyectos que lidera en el análisis de aguas residuales y la presencia de Covid en ellas. 

¿Qué ocurre para que hayan bacterias superresistentes?

El uso indiscriminado de los antibióticos, tanto en humanos como en ganadería o agricultura, ha fomentado la emergencia de bacterias multirresistentes. Las bacterias son organismos vivos que evolucionan, permitiendo adaptarse a nuevas condiciones (incluso extremas), como es el caso de sobrevivir en presencia de antibióticos. Estas bacterias capaces de crecer en presencia de antibióticos, generan un problema de salud pública global ya que no responden a los tratamientos actuales, haciendo necesario desarrollar nuevas herramientas para su control.

Su investigación se centra en los fagos. ¿Qué son?

Los bacteriófagos, comúnmente conocidos como fagos, son virus de bacterias. En la biosfera, los fagos son las entidades biológicas más abundantes, habiendo 10 veces más de fagos que de bacterias. De hecho, de forma natural, los fagos coexisten con las bacterias desde los inicios de la vida, en una relación parásito-hospedador continua. Esto hace que la naturaleza sea una fuente inagotable de fagos, con una diversidad enorme aún desconocida, pero con un gran interés tanto en ciencia básica como aplicada.

En la historia de la medicina ¿se han aplicado en algún momento? 

El descubrimiento de los fagos, hace ya 100 años, llevó directamente a su uso como herramienta terapéutica. Se vio que los fagos eran capaces de destruir cultivos bacterianos en el laboratorio, y ya en ese momento se probaron contra la disentería en Francia y el cólera en India, con resultados muy prometedores. Sin embargo, tras el descubrimiento de los antibióticos, los fagos fueron abandonados, y tras la II Guerra Mundial, su uso quedó relegado a países del Este como Rusia, Polonia, o Georgia.  De hecho, en estos países se sigue usando como terapia de forma rutinaria. En el resto de países occidentales, la terapia de fagos no está regulada, y su uso está permitido solamente como tratamiento compasivo. Tras la reciente pandemia ocasionada por el coronavirus SARS-CoV-2, Estados Unidos ha permitido el uso de la terapia de fagos como tratamiento en pacientes COVID-19, ya que se ha visto que una de las causas asociadas a mayor mortalidad en pacientes COVID-19 son las infecciones con bacterias nosocomiales, muchas de ellas multirresistentes.

¿Por qué son una alternativa a los antibióticos? ¿Cómo funcionan? 

Como he comentado, los fagos son virus de bacterias. Esto hace que sean capaces de reconocer a bacterias diana de forma específica, siendo capaces de destruirlas de forma muy eficiente, incluyendo bacterias multirresistentes. Los fagos, al ser también capaces de evolucionar, pueden adaptarse a las bacterias de forma rápida, haciendo de ellos una herramienta muy interesante para su control. Además, al ser tan específicos, permiten mantener el resto de bacterias intactas, reduciendo así los efectos secundarios y siendo ecológicamente seguros. Por último, cabe destacar que implementar una producción industrial a gran escala sería sencillo, rápido y de bajo coste. Sin embargo, queda mucho camino para su uso rutinario como terapia, debido en parte a la falta de ensayos clínicos adecuados y a la falta de regulación por parte de las autoridades competentes. Desde la Red Nacional de Fagos y Elementos Transductores, FAGOMA, estamos trabajando para poder implementar el uso de la terapia de fagos en España.

¿Qué investigaciones están realizando en este campo?

En este tema, desde el Laboratorio de Virología Ambiental y Biomédica del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas, centro mixto Universitat de València-CSIC, estamos aislando y caracterizando nuevos fagos del ambiente para su uso como terapia para combatir infecciones bacterianas tanto en humanos, como animales y plantas. Además, vamos más allá, ampliando las posibilidades hacia su uso en diagnóstico y prevención. También estudiamos la emergencia de posibles resistencias a los fagos y cómo reducirlas. Por citar algún ejemplo, en colaboración con el Hospital Politécnico y Universitario La Fe, estamos buscando fagos contra cepas multirresistentes de Mycobacterium abscessus, una bacteria oportunista que causa infecciones en pacientes con fibrosis quística,  para su uso como tratamiento compasivo. También tenemos un proyecto financiado por la Sociedad Europea de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas centrado en el uso de fagos contra Klebsiella pneumoniae multirresistente, una bacteria nosocomial que causa infecciones oportunistas y con una incidencia muy alta en Europa.

Mujer y ciencia

El próximo 11 de febrero se celebra el Día de la Mujer y la Niña en la ciencia. ¿Cuáles han sido los principales retos a los que ha tenido que enfrentarse en su carrera?

Mi carrera como científica podría describirla como una sucesión de retos de superación personal. Desde pequeñita quería ser científica, me interesaban las cosas invisibles al ojo humano, y ya desde niña mis padres me compraron un microscopio para poder observar una nueva dimensión de la naturaleza. Ello me llevó a estudiar Biología, y poco a poco me he ido especializado en la Virología, un mundo apasionante en el cuál hay muchas científicas brillantes. A lo largo de mi experiencia, en ocasiones ha sido complicado compaginar la vida personal y con la profesional, ya que el camino hacia la estabilización en el mundo de la investigación nos hace viajar mucho (yo por ejemplo he vivido muchos años en Francia), así como tener unos horarios intempestivos.

Como mujer, en ciertas ocasiones a lo largo de mi carrera profesional he detectado desigualdad entre hombres y mujeres, lo cual me parece inadmisible en la sociedad actual. Espero que poco a poco se vayan eliminando ciertas barreras y podamos sentirnos personas iguales, siendo valoradas por nuestras capacidades y no por otros aspectos que no deberían ser tenidos en cuenta.

¿Tenía una referente, una científica que le inspirará?

La verdad es que no podría decir que he tenido o tenga como referente una científica en sí. Creo que todas esas mujeres que en el pasado lograron llegar a hacer grandes descubrimientos luchando contra viento y marea para poder demostrar que las mujeres podemos ser igual que los hombres, deberían ser referentes para nosotras y par la sociedad en general. Por supuesto, si tengo que elegir a alguien, me quedo con Marie Curie, una científica brillante y reconocida con dos Premios Nobel, que dio su vida por y para la ciencia, y que por desgracia aún escucho a veces decir, que si llegó hasta ahí fue gracias a su marido… También me gustaría mencionar a Rosalind Franklin, que hizo posible el descubrimiento de la estructura del ADN y cuyo nombre no suele mencionarse.  Por últimos, mencionar a Margarita Salas, viróloga española que introdujo la biología molecular a nuestro país, que descubrió la ADN polimerasa del virus Phi29, y fue la primera mujer española en ser miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, un reconocimiento internacional al que muy pocos investigadores pueden optar.

¿Qué le diría a una joven que quiera dedicarse a la ciencia? 

Cualquier persona debería poder tener acceso y libertad de elegir su futuro profesional, sin tener en cuenta si es hombre o mujer. Por suerte, las nuevas generaciones ya están más cerca de la igualdad, aunque es verdad que aún queda mucho por hacer. No debería haber carreras ni posiciones para hombres o para mujeres, cualquiera con las capacidades necesarias debería poder conseguir un puesto de trabajo. Yo intento transmitir eso, que las jóvenes no vean que hay barreras por ser mujer, que sigan su vocación e intenten ser las mejores en lo que hacen y hagan, lo mismo que le diría a cualquier persona.

 Covid-19

¿Qué cree que ha pasado en la Comunitat Valenciana para que estemos peor que en la primera ola? 

Es difícil saber con exactitud qué ha pasado para llegar a este punto, porque se debe a una combinación de muchas. Desde el principio, yo he apoyado el uso de mascarillas, evitar el contacto con superficies públicas, limitar al máximo las relaciones personales y siempre al aire libre. Era esperable que el virus se transmitiese a través del aire, aunque se ha tardado mucho en admitir la transmisión del virus a través de los aerosoles. Es por ello que los espacios cerrados favorecen la transmisión del virus. En la Comunitat Valenciana, las buenas condiciones climáticas nos permiten pasar la mayor parte del tiempo al aire libre. Sin embargo, la llegada del frío fomenta las reuniones sociales en interiores, en muchos casos sin mascarillas o sin tomar las medidas de ventilación adecuadas. Además, las nuevas variantes que se transmiten mejor podrían ser responsables del aumento de casos, aunque estamos aun estudiando esta hipótesis en el laboratorio. Por otra parte, creo que hubo una relajación de las medidas de control por parte de los ciudadanos, sobretodo en Navidades, lo que ha supuesto una tercera ola con una incidencia muy elevada. No hace falta un confinamiento estricto obligatorio para quedarnos en casa, reducir las relaciones con amigos y familiares, o fomentar el teletrabajo. Todos debemos poner nuestro granito de arena.

Lidera dos proyectos sobre el estudio de las aguas residuales y la presencia de Covid en ellas. ¿Cómo surge esta idea y en qué consiste la investigación? ¿Se ha encontrado rastro de la cepa británica en Valencia? 

Pues la idea surgió porque en nuestro laboratorio buscamos nuevos fagos en la naturaleza, pero también en ambientes antropogénicos, incluyendo las aguas residuales. Llevábamos un tiempo tomando muestras de aguas de estaciones depuradoras de aguas residuales de la ciudad de Valencia, y pensé que sería una buena idea poder buscar el coronavirus en las aguas, y con ello poder correlacionar la carga viral encontrada en las aguas residuales, con la incidencia del virus en la población. Como viróloga, sabía que otros coronavirus como el SAR-CoV-1 se excretaban a través de las heces, lo que hacía suponer que el nuevo virus también lo haría. Lo interesante es que fuimos capaces de recuperar material genético del SARS-CoV-2 en aguas retrospectivas del mes de febrero de 2019, incluso antes de haber casos declarados en Valencia. Gracias a ello, tenemos varios proyectos en marcha tanto de vigilancia epidemiológica de la COVID-19 a través de las aguas residuales, como para determinar si a través de las heces, la ruta fecal-oral estaría favoreciendo la transmisión del coronavirus. Además, en nuestro laboratorio estamos secuenciando el material genético del SARS-CoV-2 en las aguas residuales para determinar qué variantes circulan en Valencia. Los últimos resultados, hasta principios de noviembre, no daban señal de la cepa británica. El estudio de noviembre a enero acaba de ser enviado a secuenciar y esperamos poder disponer de los datos lo antes posible.

 ¿Cuándo cree que  se volverá a vivir con cierta normalidad?

Todo depende de la velocidad a la que se vayan administrando las vacunas, y de que sigan creando inmunidad frente a las nuevas variantes que vayan emergiendo. No me atrevería a predecir ninguna fecha, pero al igual que todos, espero que sea lo antes posible.

 

                                                                                                                                                                                                                  Créditos foto:  Universitat de València