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Péptidos de leche Combaten la Resistencia a Antibióticos

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Fragmentos derivados de lactoferricina una proteína de la leche de los mamíferos sintetizados químicamente presentan una actividad que inhibiría o mataría ciertas bacterias, actuando en sinergia con antibióticos convencionales

Yerly Vargas Casanova, magíster en Ciencias – Microbiología de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), evaluó la actividad antibacteriana de péptidos sintetizados a partir de una estructura más grande (lactoferricina bovina) por el grupo de investigación Síntesis y Aplicación de Moléculas Peptídicas (SAMP), en el que ella trabaja.

“Un péptido es una secuencia de aminoácidos que forman parte de una proteína. Ese fragmento tiene un corazón o centro, que es un número más reducido de aminoácidos, y allí se da la actividad antibacteriana, antifúngica o anticancerígena, según el caso”, explica la magíster, y agrega que dentro del grupo de investigación se ha venido evaluando una secuencia de seis de ellos, presentes en lactoferricina bovina y derivados de esta, capaces de combatir bacterias.

En este trabajo se evaluó entonces la actividad antibacteriana de 11 péptidos sintéticos derivados de lactoferricina bovina (LfcinB) contra las cepas E. coli ATCC 11775, E. coli ATCC 25922, E. coli ATCC 43827, P. aeruginosa ATCC 27853, E. faecalis ATCC 29212 y S. aureus ATCC 25923.

La investigadora centró su estudio en pequeñas cadenas que contienen el “motivo mínimo”, con base en trabajos anteriores en los que se habían seleccionado los péptidos que presentan una mayor actividad antibacteriana, modificándolos al duplicar las secuencias de aminoácidos para potenciarla.

“A partir de secuencias que contenían esos seis aminoácidos se hicieron péptidos polivalentes, que consisten en repetir una secuencia varias veces. Un dímero es una secuencia repetida dos veces y un tetrámero cuatro”, detalla la investigadora, quien recibió esos péptidos liofilizados (en polvo) para someterlos a una metodología conocida como “Concentración mínima inhibitoria y bactericida”.

“Ahí encontramos cuál es la cantidad del péptido o la concentración que puede detener el crecimiento o matar la bacteria”, indica la investigadora Vargas, quien trabajó con bacterias de referencia gram positivas y gram negativas, que son de importancia clínica y que se compran comercialmente, conocidas como cepas ATCC.

Con este paso se seleccionaron los que presentaron una mayor actividad para pasar a una segunda etapa, en la que se evaluó la toxicidad que los péptidos podrían presentar en las células sanguíneas, más específicamente en glóbulos rojos.

“Los péptidos que tuvieron menor actividad hemolítica pasaron a la siguiente etapa, que consistió en evaluar la actividad antibacteriana a lo largo del tiempo, un proceso que se llama curvas de letalidad o muerte”, indica la magíster, quien en una prueba de 48 horas evidenció que algunos péptidos inhiben solo el crecimiento y otros matan totalmente la bacteria.

Los péptidos diméricos y tetraméricos LfcinB (20-25)2, LfcinB (20-25)4 y el péptido lineal LfcinB (21-25)pal presentaron la mayor actividad antibacteriana contra las cepas evaluadas; los péptidos tetraméricos LfcinB (20-25)4 y LfcinB (20-30)4 presentaron actividad bactericida, mientras que el dímero LfcinB (20-25)2 disminuye el crecimiento a las 48 horas.

Aliados de los antibióticos

Después, a esos mismos péptidos se les realizó un ensayo de sinergismo, en el que se combinaron los de mayor actividad con antibióticos conocidos para combatir las bacterias con las que se trabajó.

“Evidenciamos que algunos de estos péptidos presentan sinergismo, es decir que aumentan la actividad antibacteriana de los antibióticos convencionales e incluso pueden potenciar entre 5 y 60 veces su actividad”, asegura la investigadora.

Fue así como los péptidos LfcinB (20-25)4, LfcinB (20-30)4 y LfcinB (20-25)2 presentaron efecto sinérgico con Ciprofloxacino o Vancomicina contra las cepas de E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, E. faecalis ATCC 29212 y S. aureus ATCC 25923.

Con estos resultados se concluyó que la polivalencia potencia la actividad antibacteriana de secuencias lineales de péptidos y se puede considerar como una estrategia novedosa y viable para obtener moléculas promisorias en el desarrollo de agentes terapéuticos antibacterianos.

Parte de estos resultados se presentaron en el marco del XVIII Congreso Internacional de Bacteriología, del Colegio Nacional de Bacteriología, en el que este trabajo obtuvo el primer puesto del “Premio a la investigación en categoría senior”.

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Colombia trabaja para declarar región como «Libre de Fiebre Aftosa sin vacunación»

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Desarrollan vacuna contra el virus de la fiebre aftosa con tecnología innovadora

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina (INTA), el National Research Council de Canadá (NRCC) y Bioinnovo –empresa de base tecnológica conformada por el INTA y Vetanco SA– trabajan con la primera vacuna contra el virus de la fiebre aftosa que no utiliza material infectivo en su proceso de manufactura. Se trata de un hito de relevancia mundial.

La fiebre aftosa es la primera barrera en la comercialización internacional de productos agropecuarios. Los brotes de la enfermedad tienen un gran impacto económico y social a nivel global. Se estima que en las regiones endémicas las pérdidas anuales asociadas a esta enfermedad son de entre 8,4 y 27,3 billones de dólares.

Recientemente se reportaron brotes en animales salvajes en Alemania y en bovinos en Israel, que confirman los riesgos e importancia de contar con estrategias preventivas para esta enfermedad. Para prevenirla existen vacunas efectivas que emplean material infectivo en el proceso de producción. Muchos países deciden no tener plantas productivas de la vacuna dentro de sus territorios o prohíben trabajar con cepas diferentes a las de circulación regional, restringiendo la producción al mercado local.

Por esto, Bioinnovo –empresa de base orientada a la salud animal con más de diez años de trayectoria formada entre el INTA y Vetanco S.A.– es decir, “se puede producir en instalaciones convencionales utilizando los mismos equipos y tecnologías que los ya empleados en la fabricación de cualquier vacuna que utilice células de mamíferos en su proceso productivo”, explicó Andrés Wigdorovitz, director de INCUINTA y Bioinnovo.

“Se trata de una solución segura, eficaz y con perspectivas de posicionarse como una alternativa superadora en cuanto a requerimientos de seguridad y versatilidad”, aseguró Wigdorovitz. “Es la primera vacuna contra la fiebre aftosa en células de mamífero en no utilizar material infectivo en ninguna etapa del proceso productivo”, agregó, y destacó que “el proyecto de una vacuna recombinante para el tratamiento de la fiebre aftosa comenzó hace más de diez años en el Instituto de Virología y fue protegida por una patente a fines del año 2022”.

Por su parte, Marianela Dalghi, investigadora en Bioinnovo y responsable actual de liderar el proyecto, indicó: “Su fórmula basada en cápsides vacías recombinantes (o VLPs, del inglés Virus-Like Particles) hace que no sean necesarios procesos exhaustivos de purificación para eliminar proteínas no estructurales del virus y permite fácilmente discriminar animales infectados de vacunados (DIVA)”.

En ese sentido, al no utilizar virus infectivo en ninguna de las etapas de producción, “la fabricación de nuestra vacuna no está sujeta a las limitaciones nacionales e internacionales de manejo de cepas virales”, subrayó Dalghi. Además, destacó que “ofrece gran potencial para diversificar los portfolios vacunales, alcanzar nuevos mercados, expandir los bancos de antígeno, potenciar la capacidad de respuesta ante emergencias sanitarias en el país y agilizar el desarrollo de vacunas contra cepas virales emergentes”.

En los últimos dos años de trabajo, Bioinnovo logró validar la tecnología desarrollada a escala preindustrial, y avanzar en la elaboración de la documentación necesaria para su registro.

Se está trabajando, en esta etapa, en la búsqueda de un socio internacional. “Este trabajo se está realizando en forma articulada con Cancillería de la Nación de forma muy alentadora, para llevar la tecnología a la etapa de lanzamiento comercial dentro de 2 a 4 años, y con un producto que sea innovador, seguro y tan eficaz como las mejores vacunas disponibles actualmente”. subrayó Wigdorovitz

Por su parte, Jorge Winokur, presidente de Bioinnovo y Vetanco, declaró: “Desde Bioinnovo y su socio comercial Vetanco seguimos invirtiendo en plataformas de vacunas bioseguras para abastecer al mundo en el control de brotes de variantes exóticas”.

Esta política de manipulación segura de materiales va acompañada de los productos de la plataforma Biotech para inmunidad de las mucosas y la línea Vedevax de vacunas dirigidas. Y añadió: “Estamos orgullosos de contar con un equipo comprometido de investigadores, innovadores y técnicos”.

Nueva tecnología

La metodología actual que se empleó para producir nuestra vacuna recombinante se basa en el crecimiento en un biorreactor de las células de mamífero CHOBRI TM que contienen la información para producir de manera inducible VLPs del virus de la fiebre aftosa.

La estrategia de optimización de la producción inducible de VLPs que se desarrolló ha sido patentada por el INTA en conjunto con el NRCC.

Los biorreactores que se utilizan son los mismos que se usan en la producción de vacunas antiaftosa para replicar a las partículas virales infectivas en células de mamífero BHK-21. Luego de que las células alcanzan una masa crítica de crecimiento, se induce la expresión de las VLPs utilizando cumato, un compuesto químico que no es tóxico y es ampliamente accesible.

Después del período de inducción, se colectan las células y se lisan, y posteriormente se somete al lisado celular a procesos de purificación. Finalmente, se adicionan adyuvantes y excipientes de modo de obtener la formulación final, a la cual se le realizan los más estrictos controles de calidad.

Premio a la solución innovadora

Entre más de 1.500 postulantes, el proyecto desarrollado en conjunto por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRCC) y el INTA, actualmente liderado y financiado por Bioinnovo, ganó la 15° edición (2024) del Concurso de Soluciones Innovadoras Banco Nación, organizado por la Fundación Empretec.

Este premio destacó la vacuna innovadora para prevenir la fiebre aftosa que utiliza cápsides vacías y genes recombinantes sintéticos, eliminando la necesidad de material infeccioso.

Este premio no sólo reconoció un avance científico-tecnológico sino también el esfuerzo de trabajo en equipo y compromiso para crear soluciones con impacto positivo a nivel mundial.

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