ABAC Therapeutics i la UPC busquen noves molècules per fer front als bacteris resistents als antibiòtics
Staphylococcus bacteria. Imatge de www.scientificanimations.com, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
Albert Obiols, de l'inLab FIB; Domingo Gargallo-Viola, d'ABAC Therapeutics, i Daniel López-Codina, del grup de recerca BIOCOM-UPC, responsables del projecte
La signatura del conveni de col·laboració entre la UPC i ABAC Therapeutics ha tingut lloc al Rectorat de la UPC, el 28 d'abril
La lluita contra malària, origen de la col·laboració
La col·laboració del microbiòleg Domingo Gargallo-Viola amb el grup de recerca BIOCOM-UPC es remunta al 2010: en concret, a un projecte per a la recerca de fàrmacs antimalàrics que es va plasmar en una tesi doctoral, elaborada per Jordi Ferrer Savall, sota la direcció de Daniel López-Codina i Joaquim Valls. S'hi analitzava com optimitzar els protocols per realitzar cultius in vitro de cèl·lules infectades per Plasmodium falciparum, un dels paràsits causants de la malària, clau per al desenvolupament de nous fàrmacs. La tesi va guanyar el segon premi del concurs a les millors tesis doctorals en ciències, convocat per la Conferència de Rectors de les Universitats Madrilenyes (CRUMA), el 2011.
El grup de recerca BIOCOM-UPC i l’inLab FIB de la UPC col·laboren amb l’empresa ABAC Therapeutics per desenvolupar eines informàtiques enfocades a descobrir antibiòtics d'activitat específica o espectre reduït, dissenyats per atacar selectivament els microorganismes patògens. Els fàrmacs seran respectuosos amb la flora bacteriana humana i permetran lluitar contra la resistència d’alguns d’aquests patògens, que constitueixen una de les majors amenaces per a la salut mundial, a partir d'un enfocament innovador, basat en la medicina de precisió.
29/04/2022
La resistència dels bacteris als agents antimicrobians suposa una de les amenaces més grans per a la salut i el desenvolupament econòmic mundials. Segons dades de l'Organització Mundial de la Salut (OMS), els bacteris multiresistents causen 33.000 morts a l'any a Europa i s'estima que, el 2050, seran la principal causa de mortalitat al món, cobrant-se més de 10 milions de vides anuals.
Un nombre creixent d'infeccions, com la pneumònia, la tuberculosi, la septicèmia o la gonorrea, són cada vegada més difícils de tractar a causa de la capacitat dels bacteris de mutar en resposta a l'ús indiscriminat dels antibiòtics, que acaben perdent la seva eficàcia. La resistència als antibiòtics és un fenomen natural, encara que l’ús indegut d’aquests fàrmacs està accelerant el procés. Un fenomen que, a més, suposa a Europa una despesa sanitària addicional d'uns 1.500 milions d'euros anuals.
Un estudi publicat recentment a la revista 'The Lancet' indica que, el 2019, al voltant de cinc milions de persones van morir per causes relacionades amb la resistència bacteriana als antibiòtics, dels quals, 1,3 milions de morts, podien atribuir-se directament a aquest fenomen. No es tracta, doncs, d'un futurible, sinó d'un problema que cal fer front avui. Els experts asseguren que estem davant d'una “gran pandèmia silenciosa”, i insten a invertir de manera urgent en el descobriment de nous antibiòtics i a utilitzar de manera més adequada els ja existents.
Actualment, els antibiòtics més receptats són els anomenats d'ampli espectre: fàrmacs que ataquen indistintament una gran diversitat de bacteris sense establir diferències entre les espècies patògenes i els bacteris autòctons del microbioma humà i els ecosistemes naturals, la qual cosa afavoreix la generació de resistències i un impacte negatiu sobre el medi ambient.
La pèrdua d'efectivitat dels antibiòtics d'ampli espectre, unida a la manca d'avenços en la recerca d'aquests compostos en les darreres dècades, l'última fita dels quals data de 1962, ha portat a ABAC Therapeutics, en col·laboració amb el grup de Biologia Computacional i Sistemes Complexos (BIOCOM-UPC) i l'inLab FIB UPC –el laboratori d'innovació i recerca de la Facultat d'Informàtica de Barcelona (FIB) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)– a desenvolupar un nou paradigma en el tractament de les malalties infeccioses basat en la medicina de precisió. Des d´aquest nou enfocament, s'aposta pel descobriment d´antibiòtics amb activitat selectiva o d'espectre reduït, més eficaços i amb menys impacte mediambiental.
“Sense nous antibiòtics capaços de fer front a l'amenaça que suposen els bacteris multiresistents, molts dels avenços aconseguits per la medicina en aquest darrer segle deixaran de ser efectius, fet que ens farà retrocedir en el temps fins a èpoques prèvies al descobriment de la penicil·lina . En un futur no gaire llunyà, qualsevol infecció lleu podria arribar a causar-nos la mort, per això és tan important aquest canvi de rumb en la recerca”, ha explicat Domingo Gargallo-Viola, CEO i cofundador d'ABAC Therapeutics.
La col·laboració entre ABAC Therapeutics i la UPC té com a objectiu identificar nous compostos amb activitat específica, respectuosos amb la flora bacteriana humana, eficaços davant dels organismes resistents als antibiòtics actuals. En concret, des del BIOCOM-UPC es desenvoluparan mètodes matemàtics per processar els resultats obtinguts després de l'avaluació de centenars de milers de compostos assajats en diferents experiments in vitro. Aquesta innovadora plataforma, basada en l'algorisme PasNas (Pathogen Specific-Narrow Spectrum), permet prioritzar compostos amb un conjunt adequat de propietats, incloent-hi activitat antimicrobiana i absència de toxicitat en línies cel·lulars i embrions del peix zebra, requisits necessaris per progressar cap a les següents fases d'experimentació, incrementant així les probabilitats d'èxit per aconseguir nous antibiòtics capaços de combatre aquesta pandèmia silenciosa.
La investigació està liderada pel Dr. Domingo Gargallo-Viola, de l'empresa ABAC, i els investigadors Daniel López-Codina, del BIOCOM-UPC, i Albert Obiols, responsable de Data Science i Big Data de l'inLab FIB.
Daniel López-Codina ha destacat que “la proliferació de bacteris, virus, paràsits i fongs resistents, multiresistents i extremadament resistents als fàrmacs és clarament un dels reptes més importants en l'àmbit de la salut. És un privilegi poder treballar amb el Dr. Domingo Gargallo-Viola, un dels millors especialistes en la recerca d'antibiòtics específics o antimalàrics, i aportar el nostre coneixement per fer front a aquest repte. Al grup BIOCOM-UPC portem dècades treballant en microbiologia i això ens permet comprendre el treball experimental d'ABAC Therapeutics, fent possible introduir la perspectiva quantitativa. Hem desenvolupat metodologia per transformar els resultats del treball experimental en índexs i paràmetres per tal de facilitar la selecció de les molècules que ofereixen possibilitats de ser d'interès."
Per la seva banda, Albert Obiols ha explicat que “el projecte és molt ambiciós i representa un repte important amb una responsabilitat social clara. Sense una anàlisi intensiva de les dades obtingudes al laboratori seria molt difícil arribar a cap mena de conclusió. Aquesta és l'aportació de l'inLab FIB al projecte i demostra la necessitat d'aplicar la informàtica per obtenir solucions innovadores: estem encantats de poder ajudar a prendre decisions en un camp tan diferent del nostre mitjançant l'anàlisi i la visualització de dades."
Aquesta aliança s'ha materialitzat a l'acte oficial de la signatura del conveni, en què han participat Domingo Gargallo-Viola, d'ABAC Therapeutics; Daniel López-Codina, investigador del BIOCOM-UPC; Albert Obiols, responsable del projecte a l'inLab FIB; Ernest Teniente, director de l'inLabFIB; Josep Fernández Ruzafa, degà de la FIB, i Daniel Crespo, rector de la UPC.
