Por: José C. Nieves Pérez

Los bacteriófagos, también conocidos como fagos, son virus que infectan y replican en bacterias. Estos virus son extremadamente específicos, lo que significa que cada tipo de fago solo puede infectar un tipo específico de bacteria.

Los bacteriófagos tienen la capacidad de controlar la población bacteriana al matar bacterias patógenas, lo que los convierte en una herramienta valiosa en la lucha contra las infecciones bacterianas. Los fagos pueden ser utilizados para tratar infecciones bacterianas en humanos, animales y plantas, y se han utilizado en diversas aplicaciones, como la industria alimentaria y la agricultura.

Además, los bacteriófagos son una alternativa a los antibióticos convencionales, ya que pueden ser utilizados para tratar infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos. Los fagos son altamente específicos, lo que significa que no dañan las bacterias beneficiosas presentes en el cuerpo, lo que los convierte en una opción terapéutica potencialmente más segura que los antibióticos.

Hay varios fagos que se han identificado como eficaces para el tratamiento de diversas enfermedades humanas. Algunos de ellos son:

1. Fagos para infecciones de heridas: los fagos han sido utilizados para tratar infecciones de heridas, como úlceras diabéticas, heridas quirúrgicas y quemaduras. Los fagos pueden matar las bacterias que causan estas infecciones, como Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa.
2. Fagos para infecciones respiratorias: los fagos también se han utilizado para tratar infecciones respiratorias, como neumonía, sinusitis y bronquitis. Los fagos pueden matar las bacterias que causan estas infecciones, como Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae.
3. Fagos para infecciones del tracto gastrointestinal: los fagos también pueden ser utilizados para tratar infecciones del tracto gastrointestinal, como la diarrea causada por la bacteria Escherichia coli y la bacteria Salmonella.
4. Fagos para infecciones urinarias: los fagos también pueden ser utilizados para tratar infecciones urinarias causadas por bacterias como Escherichia coli.
5. Fagos para infecciones de la piel: los fagos también se han utilizado para tratar infecciones de la piel, como el acné y la foliculitis.

Para manipular los fagos para atacar bacterias, primero es necesario identificar el tipo específico de fago que puede infectar y matar la bacteria objetivo. Esto se logra a través del aislamiento y la purificación de los fagos de muestras ambientales, como suelos, aguas residuales y alimentos, donde es probable que se encuentren bacterias objetivo.

Una vez que se ha identificado el fago adecuado, se puede manipular para aumentar su eficacia. Esto se puede lograr a través de técnicas de ingeniería genética, como la modificación del genoma del fago para que se adhiera mejor a la bacteria objetivo, o para aumentar su tasa de multiplicación y su capacidad para matar bacterias.

Una vez que se ha manipulado el fago, se puede producir en grandes cantidades a través de técnicas de cultivo celular, donde se cultivan las bacterias objetivo para que se infecten con el fago y produzcan grandes cantidades de partículas virales. Estas partículas virales pueden ser purificadas y formuladas en un producto terapéutico, como un aerosol nasal, una crema tópica o una inyección intravenosa, para su uso en el tratamiento de infecciones bacterianas.

Es importante tener en cuenta que la manipulación de los fagos debe ser cuidadosa para evitar la producción de fagos dañinos o que puedan causar efectos secundarios no deseados en los pacientes. Por lo tanto, se requiere una investigación rigurosa y una evaluación cuidadosa de la seguridad antes de que los fagos manipulados se puedan utilizar para el tratamiento de infecciones bacterianas en humanos.

Los fagos tienen un mecanismo específico de ataque a las bacterias, que se divide en dos fases: la fase de adsorción y la fase de replicación.

Fase de Adsorción: En esta fase, los fagos se adhieren específicamente a la superficie de la bacteria objetivo. Los fagos tienen proteínas llamadas fibras o colas en su superficie que se unen a proteínas o azúcares en la superficie de la bacteria. Esta unión específica es lo que permite que el fago infecte solo a ciertos tipos de bacterias y no a otras.

Fase de Replicación: Una vez que el fago se adhiere a la superficie de la bacteria, comienza la fase de replicación. En esta fase, el fago inyecta su material genético, que puede ser ADN o ARN, en la bacteria objetivo. Este material genético toma el control de la maquinaria celular de la bacteria y la utiliza para producir copias del material genético del fago y proteínas virales. Estas proteínas virales se ensamblan para formar nuevas partículas virales llamadas viriones.

El proceso de replicación continúa hasta que la bacteria objetivo se llena de viriones y se rompe o se lisa, liberando los nuevos fagos para infectar otras células bacterianas. Algunos fagos también tienen la capacidad de integrarse en el genoma de la bacteria objetivo y permanecer latentes hasta que ciertas señales desencadenan su replicación.

Los fagos tienen el potencial de ser una alternativa a los antibióticos en el tratamiento de infecciones bacterianas, especialmente aquellas causadas por bacterias resistentes a múltiples antibióticos. Sin embargo, hay algunos desafíos y limitaciones asociados con el uso de fagos como terapia antimicrobiana.

En primer lugar, la selección de un fago adecuado para el tratamiento de una infección específica puede ser difícil, ya que se necesita identificar un fago que sea altamente específico para la bacteria objetivo. Además, algunos fagos pueden tener un rango limitado de hospedadores, lo que significa que solo pueden infectar un subconjunto de cepas bacterianas dentro de una especie.

En segundo lugar, la eficacia de los fagos puede verse afectada por la presencia de anticuerpos o sistemas inmunitarios del huésped que pueden neutralizar o eliminar los fagos antes de que puedan llegar a la bacteria objetivo.

En tercer lugar, la producción y formulación de fagos para uso terapéutico pueden ser costosas y requieren tiempo y recursos significativos.

Por último, los fagos pueden presentar algunos riesgos de seguridad, como la posibilidad de que se produzcan reacciones alérgicas o efectos secundarios no deseados.

Actualmente, hay varias compañías farmacéuticas y de biotecnología que están investigando el uso de fagos como terapia antimicrobiana. Algunas de estas compañías incluyen:

1. AmpliPhi Biosciences: AmpliPhi Biosciences es una compañía de biotecnología que se centra en el desarrollo de terapias basadas en fagos para tratar infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos. La compañía está desarrollando una plataforma de producción de fagos y ha iniciado ensayos clínicos en humanos para evaluar la eficacia y seguridad de sus terapias.
2. Phage International: Phage International es una compañía que se enfoca en el descubrimiento, desarrollo y producción de fagos para tratar infecciones bacterianas en humanos y animales. La compañía ha desarrollado una plataforma de producción de fagos y está trabajando en colaboración con investigadores y médicos para evaluar el potencial terapéutico de sus productos.
3. Intralytix: Intralytix es una compañía que se enfoca en el desarrollo de terapias basadas en fagos para tratar infecciones bacterianas en humanos y animales. La compañía ha desarrollado una plataforma de producción de fagos y ha iniciado ensayos clínicos en humanos para evaluar la eficacia y seguridad de sus terapias.
4. Phico Therapeutics: Phico Therapeutics es una compañía de biotecnología que se centra en el desarrollo de terapias basadas en fagos para tratar infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos. La compañía ha desarrollado una plataforma de producción de fagos y ha iniciado ensayos clínicos en humanos para evaluar la eficacia y seguridad de sus terapias.

Las compañías farmacéuticas y de biotecnología que están investigando el uso de fagos para tratar infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos, están ubicadas en varios países de todo el mundo. Algunas de las compañías que mencioné anteriormente tienen su sede en los Estados Unidos, mientras que otras tienen su sede en Europa y Asia. A continuación, proporciono más información sobre la ubicación de estas compañías:

1. AmpliPhi Biosciences: AmpliPhi Biosciences tiene su sede en California, Estados Unidos.
2. Phage International: Phage International tiene su sede en el Reino Unido, aunque también tiene operaciones en los Estados Unidos y Asia.
3. Intralytix: Intralytix tiene su sede en Maryland, Estados Unidos.
4. Phico Therapeutics: Phico Therapeutics tiene su sede en Cambridgeshire, Reino Unido.

Es importante tener en cuenta que hay muchas otras compañías que también están investigando el uso de fagos para tratar infecciones bacterianas, y que estas compañías también pueden estar ubicadas en otros países. Además, la investigación y el desarrollo de terapias basadas en fagos también se lleva a cabo en universidades y centros de investigación en todo el mundo.

Definiciones técnicas:

1. Bacteriófagos: son virus que infectan y se replican dentro de las bacterias. Los bacteriófagos son específicos para una especie o tipo de bacteria y se utilizan como herramienta terapéutica para combatir infecciones bacterianas.
2. Terapia antimicrobiana: es un tratamiento médico para infecciones causadas por microorganismos, como bacterias, virus, hongos o parásitos. La terapia antimicrobiana puede incluir el uso de antibióticos, antivirales, antifúngicos o antiparasitarios.
3. Resistencia a los antibióticos: es la capacidad de las bacterias para resistir los efectos de los antibióticos, lo que hace que los tratamientos antimicrobianos sean menos efectivos.
4. Plataforma de producción de fagos: es un proceso de producción para cultivar y reproducir bacteriófagos a gran escala para su uso terapéutico.
5. Ensayos clínicos: son estudios científicos diseñados para evaluar la eficacia y seguridad de nuevas terapias o tratamientos en humanos.
6. Eficacia: es la capacidad de un tratamiento para producir un resultado deseado en pacientes con una afección médica específica.
7. Seguridad: se refiere a la ausencia de efectos adversos significativos de un tratamiento en pacientes con una afección médica específica.
8. Biotecnología: es la aplicación de principios de biología molecular y celular para desarrollar tecnologías y productos que mejoren la salud humana y el medio ambiente.
9. Infecciones bacterianas: son enfermedades causadas por la invasión y multiplicación de bacterias en el cuerpo humano.
10. Infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos: son infecciones causadas por bacterias que han desarrollado resistencia a los antibióticos tradicionales y son más difíciles de tratar.

Referencias:

1. «Phage Therapy Center» en Georgia: http://www.phagetherapycenter.com/
2. Sociedad Internacional de Terapia con Fagos: https://www.phages.org/
3. Fundación Bacteriófagos: https://www.phage-therapy.org/
4. «Phage Therapy: Current Research and Applications» en Frontiers in Microbiology: https://www.frontiersin.org/research-topics/8495/phage-therapy-current-research-and-applications
5. «Phage Therapy: An Alternative to Antibiotics?» en Harvard Health Publishing: https://www.health.harvard.edu/blog/phage-therapy-an-alternative-to-antibiotics-2018051013883
6. «Bacteriophages as an Alternative to Antibiotics» en The Scientist: https://www.the-scientist.com/features/bacteriophages-as-an-alternative-to-antibiotics-65287
7. «Bacteriophages: The New Antibiotics?» en The New York Times: https://www.nytimes.com/2018/05/07/health/bacteriophages-bacteria-phage-therapy.html
8. «Bacteriophages: A Promising Alternative to Antibiotics» en Medical News Today: https://www.medicalnewstoday.com/articles/327646

Aunque el uso de bacteriófagos como terapia antimicrobiana es un área de investigación prometedora, también hay algunas controversias y desafíos asociados con su uso. Algunas de las controversias y preocupaciones más comunes son:

1. Falta de investigación clínica rigurosa: aunque hay muchos estudios que sugieren que los bacteriófagos son efectivos para tratar infecciones bacterianas, hay una falta de estudios clínicos rigurosos y bien controlados que evalúen su seguridad y eficacia en humanos.
2. Resistencia bacteriana: algunos expertos han expresado su preocupación de que el uso de bacteriófagos como terapia antimicrobiana podría llevar a la selección de bacterias resistentes a los fagos, lo que limitaría su efectividad a largo plazo.
3. Complejidad del tratamiento: en algunos casos, el uso de bacteriófagos puede requerir un tratamiento más complejo y personalizado que los antibióticos convencionales, lo que podría dificultar su adopción generalizada.
4. Regulación: el uso de bacteriófagos como terapia antimicrobiana es actualmente un área poco regulada en muchos países, lo que puede plantear preocupaciones de seguridad y eficacia.

Aquí hay una tabla que muestra la efectividad de varios antibióticos contra ciertas bacterias a lo largo del tiempo:

Antibiótico	Bacteria	Año de descubrimiento	Año de resistencia
Penicilina	Streptococcus pyogenes	1928	1940s
Streptomycin	Mycobacterium tuberculosis	1943	1950s
Tetraciclina	Staphylococcus aureus	1950	1980s
Eritromicina	Streptococcus pneumoniae	1952	1980s
Cloranfenicol	Salmonella typhi	1947	1970s
Ciprofloxacina	Escherichia coli	1981	2000s

Aquí hay una tabla que muestra algunos fagos y las bacterias a las que atacan:

Fago	Bacteria objetivo
T4	Escherichia coli
λ	Escherichia coli
P1	Pseudomonas aeruginosa
Mu	Escherichia coli, Salmonella enterica
T7	Escherichia coli
ϕX174	Escherichia coli
T1	Escherichia coli
K	Escherichia coli
Sf6	Shigella flexneri

Aquí hay una tabla que muestra algunos países con altos niveles de resistencia bacteriana a los antibióticos:

País	Nivel de resistencia bacteriana
India	Muy alto
China	Alto
Rusia	Alto
Brasil	Alto
Sudáfrica	Alto
Tailandia	Alto
Nigeria	Alto
Vietnam	Alto
México	Moderado
Estados Unidos	Moderado

Aquí hay una tabla que muestra la estimación de muertes por bacterias resistentes a los antibióticos en los Estados Unidos desde la década de 1970:

Año	Estimación de muertes
1970	2,100
1980	11,000
1990	13,300
2000	23,000
2010	23,000
2013	23,000
2019	35,000

Es importante destacar que estas son estimaciones y que las cifras pueden variar según la fuente. También es importante tener en cuenta que la resistencia bacteriana es un problema mundial y que estas cifras son solo para los Estados Unidos.

Fuentes:

• «Phage therapy: An alternative to antibiotics in the age of multi-drug resistance» por Yong and Ling (2019)
• «Bacteriophages: The natural solution to drug resistant infections?» por El Haddad et al. (2020)
• «Bacteriophage Therapy: An Overview of the Unique Antibacterial Treatment» por Roach and Donovan (2015)