"Els fagos, virus de bacteris, són capaços de destruir bacteris multiresistents"

05/02/2021

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, de l'Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio), centre mixt de la Universitat de València i del CSIC, tenia previst participar aquesta setmana en el cicle de divulgació 'Actualitat' per a compartir les seues investigacions sobre els fagos, virus de bacteris, com una alternativa als antibiòtics. 

Davant la situació actual la xarrada ha quedat ajornada però parlem amb ella perquè ens compte en primera persona la seua labor en aquest camp d'investigació, com va nàixer la seua vocació, la seua trajectòria científica així com els projectes que lidera en l'anàlisi d'aigües residuals i la presència de Covid en elles. 

Què ocorre perquè hagen bacteris superresistents?

L'ús indiscriminat dels antibiòtics, tant en humans com en ramaderia o agricultura, ha fomentat l'emergència de bacteris multiresistents. Els bacteris són organismes vius que evolucionen, permetent adaptar-se a noves condicions (fins i tot extremes), com és el cas de sobreviure en presència d'antibiòtics. Aquests bacteris capaços de créixer en presència d'antibiòtics generen un problema de salut pública global ja que no responen als tractaments actuals, fent necessari desenvolupar noves eines per al seu control.

La seua investigació se centra en els fagos. Què són?

Els bacteriòfags, comunament coneguts com fagos, són virus de bacteris. En la biosfera, els fagos són les entitats biològiques més abundants, havent-hi 10 vegades més de fagos que de bacteris. De fet, de manera natural, els fagos coexisteixen amb els bacteris des dels inicis de la vida, en una relació paràsit-hoste contínua. Això fa que la naturalesa siga una font inesgotable de fagos, amb una diversitat enorme encara desconeguda, però amb un gran interés tant en ciència bàsica com aplicada.

En la història de la medicina s'han aplicat en algun moment? 

El descobriment dels fagos, fa ja 100 anys, va portar directament al seu ús com a eina terapèutica. Es va veure que els fagos eren capaços de destruir cultius bacterians en el laboratori, i ja en aqueix moment es van provar contra la disenteria a França i el còlera a l'Índia, amb resultats molt prometedors. No obstant això, després del descobriment dels antibiòtics, els fagos van ser abandonats, i després de la II Guerra Mundial, el seu ús va quedar relegat a països de l'Est com Rússia, Polònia, o Geòrgia. De fet, en aquests països es continua usant com a teràpia de manera rutinària. En la resta de països occidentals, la teràpia de fagos no està regulada, i el seu ús està permés solament com a tractament compassiu. Després de la recent pandèmia ocasionada pel coronavirus SARS-CoV-2, els Estats Units ha permés l'ús de la teràpia de fagos com a tractament en pacients COVID-19, ja que s'ha vist que una de les causes associades a major mortalitat en pacients COVID-19 són les infeccions amb bacteris nosocomials, moltes d'elles multiresistents.

Per què són una alternativa als antibiòtics? Com funcionen? 

Com he comentat, els fagos són virus de bacteris. Això fa que siguen capaços de reconéixer a bacteris diana de manera específica, sent capaces de destruir-les de forma molt eficient, incloent bacteris multiresistents. Els fagos, en ser també capaços d'evolucionar, poden adaptar-se als bacteris de manera ràpida, fent d'ells una eina molt interessant per al seu control. A més, en ser tan específics, permeten mantindre la resta de bacteris intactes, reduint així els efectes secundaris i sent ecològicament segurs. Finalment, cal destacar que implementar una producció industrial a gran escala seria senzill, ràpid i de baix cost. No obstant això, queda molt camí per al seu ús rutinari com a teràpia, degut en part a la falta d'assajos clínics adequats i a la falta de regulació per part de les autoritats competents. Des de la Xarxa Nacional de Fagos i Elements Transductors, FAGOMA, estem treballant per a poder implementar l'ús de la teràpia de fagos a Espanya.

Quines investigacions estan realitzant en aquest camp?

En aquest tema, des del Laboratori de Virologia Ambiental i Biomèdica de l'Institut de Biologia Integrativa de Sistemes, centre mixt Universitat de València-CSIC, estem aïllant i caracteritzant nous fagos de l'ambient per al seu ús com a teràpia per a combatre infeccions bacterianes tant en humans, com a animals i plantes. A més, anem més enllà, ampliant les possibilitats cap al seu ús en diagnòstic i prevenció. També estudiem l'emergència de possibles resistències als fagos i com reduir-les. Per citar algun exemple, en col·laboració amb l'Hospital Politècnic i Universitari La Fe, estem buscant fagos contra ceps multiresistents de Mycobacterium abscessus, un bacteri oportunista que causa infeccions en pacients amb fibrosi quística, per al seu ús com a tractament compassiu. També tenim un projecte finançat per la Societat Europea de Microbiologia Clínica i Malalties Infeccioses centrat en l'ús de fagos contra Klebsiella pneumoniae multiresistent, un bacteri nosocomial que causa infeccions oportunistes i amb una incidència molt alta a Europa.

Dona i ciència

El pròxim 11 de febrer se celebra el Dia de la Dona i la Xiqueta en la ciència. Quins han sigut els principals reptes als quals ha hagut d'enfrontar-se en la seua carrera?

La meua carrera com a científica podria descriure-la com una successió de reptes de superació personal. Des de xicoteta volia ser científica, m'interessaven les coses invisibles a l'ull humà, i ja des de xiqueta els meus pares em van comprar un microscopi per a poder observar una nova dimensió de la naturalesa. Això em va portar a estudiar Biologia, i a poc a poc m'he anat especialitzat en la Virologia, un món apassionant en el qual hi ha moltes científiques brillants. Al llarg de la meua experiència, a vegades ha sigut complicat compaginar la vida personal i amb la professional, ja que el camí cap a l'estabilització en el món de la investigació ens fa viatjar molt (jo per exemple he viscut molts anys a França), així com tindre uns horaris intempestius.

Com a dona, en unes certes ocasions al llarg de la meua carrera professional he detectat desigualtat entre homes i dones, la qual cosa em sembla inadmissible en la societat actual. Espere que a poc a poc es vagen eliminant unes certes barreres i puguem sentir-nos persones iguals, sent valorades per les nostres capacitats i no per altres aspectes que no haurien de ser tinguts en compte.

Tenia una referent, una científica que li inspirarà?

La veritat és que no podria dir que he tingut o tinga com a referent una científica en si. Crec que totes aqueixes dones que en el passat van aconseguir arribar a fer grans descobriments lluitant contra vent i marea per a poder demostrar que les dones podem ser igual que els homes, haurien de ser referents per a nosaltres i parell la societat en general. Per descomptat, si he de triar a algú, em quede amb Marie Curie, una científica brillant i reconeguda amb dos Premis Nobel, que va donar la seua vida per i per a la ciència, i que per desgràcia encara sent a vegades dir, que si va arribar fins ací va ser gràcies al seu marit… També m'agradaria esmentar a Rosalind Franklin, que va fer possible el descobriment de l'estructura de l'ADN i el nom del qual no sol esmentar-se. Per últims, esmentar a Margarita Salas, viròloga espanyola que va introduir la biologia molecular al nostre país, que va descobrir l'ADN polimerasa del virus Phi29, i va ser la primera dona espanyola a ser membre de l'Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units, un reconeixement internacional al qual molt pocs investigadors poden optar.

Què li diria a una jove que vulga dedicar-se a la ciència? 

Qualsevol persona hauria de poder tindre accés i llibertat de triar el seu futur professional, sense tindre en compte si és home o dona. Per sort, les noves generacions ja estan més prop de la igualtat, encara que és veritat que encara queda molt per fer. No hauria d'haver-hi carreres ni posicions per a homes o per a dones, qualsevol amb les capacitats necessàries hauria de poder aconseguir un lloc de treball. Jo intente transmetre això, que les joves no vegen que hi ha barreres per ser dona, que seguisquen la seua vocació i intenten ser les millors en el que fan i facen, el mateix que li diria a qualsevol persona.

 Covid-19

Què creu que ha passat en la Comunitat Valenciana perquè estiguem pitjor que en la primera ona? 

És difícil saber amb exactitud quina ha passat per a arribar a aquest punt, perquè es deu a una combinació de moltes. Des del principi, jo he donat suport a l'ús de màscares, evitar el contacte amb superfícies públiques, limitar al màxim les relacions personals i sempre a l'aire lliure. Era esperable que el virus es transmetera a través de l'aire, encara que s'ha tardat molt a admetre la transmissió del virus a través dels aerosols. És per això que els espais tancats afavoreixen la transmissió del virus. En la Comunitat Valenciana, les bones condicions climàtiques ens permeten passar la major part del temps a l'aire lliure. No obstant això, l'arribada del fred fomenta les reunions socials en interiors, en molts casos sense màscares o sense prendre les mesures de ventilació adequades. A més, les noves variants que es transmeten millor podrien ser responsables de l'augment de casos, encara que estem fins i tot estudiant aquesta hipòtesi en el laboratori. D'altra banda, crec que va haver-hi una relaxació de les mesures de control per part dels ciutadans, sobretot en Nadal, la qual cosa ha suposat una tercera ona amb una incidència molt elevada. No fa falta un confinament estricte obligatori per a quedar-nos a casa, reduir les relacions amb amics i familiars, o fomentar el teletreball. Tots hem de posar el nostre granet d'arena.

Lidera dos projectes sobre l'estudi de les aigües residuals i la presència de Covid en elles. Com sorgeix aquesta idea i en què consisteix la investigació? S'ha trobat rastre del cep britànic a València

Perquè la idea va sorgir perquè en el nostre laboratori busquem nous fagos en la naturalesa, però també en ambients antropogènics, incloent les aigües residuals. Portàvem un temps prenent mostres d'aigües d'estacions depuradores d'aigües residuals de la ciutat de València, i vaig pensar que seria una bona idea poder buscar el coronavirus en les aigües, i amb això poder correlacionar la càrrega viral trobada en les aigües residuals, amb la incidència del virus en la població. Com a viròloga, sabia que altres coronavirus com el *SAR-*CoV-1 s'excretaven a través de la femta, la qual cosa feia suposar que el nou virus també ho faria. L'interessant és que vam ser capaços de recuperar material genètic del SARS-CoV-2 en aigües retrospectives del mes de febrer de 2019, fins i tot abans d'haver-hi casos declarats a València. Gràcies a això, tenim diversos projectes en marxa tant de vigilància epidemiològica de la COVID-19 a través de les aigües residuals, com per a determinar si a través de la femta, la ruta fecal-oral estaria afavorint la transmissió del coronavirus. A més, en el nostre laboratori estem seqüenciant el material genètic del SARS-CoV-2 en les aigües residuals per a determinar quines variants circulen a València. Els últims resultats, fins a principis de novembre, no donaven senyal del cep britànic. L'estudi de novembre a gener acaba de ser enviat a seqüenciar i esperem poder disposar de les dades al més prompte possible.

 Quan creu que es tornarà a viure amb una certa normalitat?

Tot depén de la velocitat a la qual es vagen administrant les vacunes, i que continuen creant immunitat enfront de les noves variants que vagen emergint. No m'atreviria a predir cap data, però igual que tots, espere que siga al més prompte possible.

 

Crèdits foto: Universitat de València