Personal investigador del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM) en la Universitat Politècnica de València (UPV), del Laboratorio del Microbioma Oral del Área de Genómica y Salud de la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (Fisabio), del CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) y del CIBER de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP) del Instituto Carlos III de Madrid, ha diseñado una nanopartícula autopropulsada que rompe una barrera natural, llamada biopelícula o biofilm, que crean algunos patógenos y los protege de los medicamentos haciéndolos más resistentes a su tratamiento.
Esta innovación, publicada en la revista Chemistry of Materials, consiste en el diseño y aplicación de nanopartículas inteligentes que contienen un antibiótico en su interior y lo liberan selectivamente. El personal investigador ha añadido a esta nanopartícula un nanomotor acoplado a una enzima que actúa como “taladro” cuando entra en contacto con el biofilm haciendo que el nanodispositivo pueda llegar a las capas más profundas.
De esta manera, la nanopartícula entra en contacto con el patógeno, momento en el que se libera el antibiótico que contiene en su interior, destruyendo hasta el 80% de la biomasa del biofilm generado por la bacteria Staphylococcos aureus. El nanodispositivo consigue así matar a las bacterias.
Actualmente, muchas infecciones se deben a esta capacidad microbiana de adherirse a superficies del cuerpo o dispositivos médicos y protegerse en el interior de una matriz que genera la propia bacteria u hongo, que está compuesta de ADN, carbohidratos y proteínas, formando las llamadas biopelículas.
Estos biofilms actúan como una barrera física que dificulta la penetración y difusión de los antibióticos u otros medicamentos y, como consecuencia, la concentración del fármaco que alcanza a los patógenos es insuficiente para su eliminación. Esto provoca un aumento de las concentraciones de antibióticos o antifúngicos utilizados para tratar estas enfermedades infecciosas, así como la aparición de resistencias.
Una de las primeras aplicaciones en las que se ha implementado esta innovación es en la erradicación de biofilms creados por la bacteria S. aureus, ya que es uno de los principales patógenos responsables de las infecciones crónicas asociadas a biofilms en tejidos como la piel, las vías respiratorias y también en los dispositivos médicos como catéteres e implantes.
El equipo ha patentado el uso de este tipo de nanopartículas, y según comentan Andrea Escudero y Migle Ziemyte, autoras principales del artículo, «estamos probando la eficacia de las partículas para mejorar el tratamiento desinfectante en las endodoncias, así como las pruebas necesarias para cumplir a nivel regulatorio con los requerimientos para poner este tipo de novedosos tratamientos en el mercado».
