Un estudio liderado desde el CBGP destripa un arma clave de las superbacterias para destruir antibióticos


El grupo del Dr. Alejandro Couce ha utilizado evolución experimental para predecir cómo un gen que destruye una amplia familia de antibióticos puede ampliar su repertorio destructivo. El trabajo aporta pistas sobre su capacidad para saltar entre superbacterias y ofrece un mapa práctico para su vigilancia y tratamiento.

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La investigadora Inssaf Nedjari, segunda autora del estudio, observando como la bacteria ancestral no crece con una placa de Petri con el antibiótico. / CBGP



En 2001 en un hospital de Carolina del Norte se detectó por primera vez un arma de ultima generación de las superbacterias, la enzima KPC-2. Dicha enzima es capaz de inutilizar casi todos los antibióticos de la familia de los betalactámicos, que incluyen fármacos tan conocidos como la penicilina o la amoxicilina, además de compuestos de “último recurso” como los carbapenemes. En menos de una década, KPC-2 se había extendido por todo el planeta, causando brotes con mortalidades superiores al 40% y un impacto sanitario enorme, marcado por hospitalizaciones prolongadas y tratamientos costosos. El secreto: la facilidad de KPC-2 para saltar entre bacterias y su sorprendente capacidad de reinventarse frente a nuevos antibióticos.

El grupo de investigación, liderado por el investigador gallego del CBGP Alejandro Couce
, basado en la Universidad Politécnica de Madrid, decidió reproducir este proceso en el laboratorio para observar, paso a paso, cómo la enzima KPC-2 aprende nuevos trucos. El trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature Ecology & Evolution, cabecera de referencia de la mejor ciencia en esas disciplinas, y demuestra que es posible anticipar el futuro de uno de los genes de resistencia más temidos.

Un atlas evolutivo para la vigilancia y tratamiento

Forzando su adaptación bajo antibióticos de uso clínico y caracterizándola al detalle mutación a mutación, el equipo reconstruyó un detallado “mapa” de rutas que permiten a KPC-2 expandir su repertorio destructivo, identificando múltiples variantes clínicas y revelando sus posibles talones de Aquiles.

La gran novedad de este enfoque es que puede extenderse a otros genes de resistencia. En lugar de esperar a que variantes peligrosas aparezcan en hospitales, los científicos pueden forzarlas en cepas inofensivas de laboratorio bajo condiciones controladas, identificarlas en tiempo real y medir de manera precisa su impacto en la resistencia. El resultado es un atlas evolutivo que muestra atajos recurrentes, combinaciones de alto riesgo y también callejones sin salida que podrían aprovecharse con tratamientos combinados.

La línea de investigación del gallego Alejandro Couce busca desde hace años entender cómo adelantarse a la inevitable evolución bacteriana. El año pasado ya sorprendió con un estudio en
Science que mostraba que los primeros pasos de la adaptación pueden predecirse en el laboratorio. Ahora traslada esa idea al ámbito clínico de la resistencia múltiple. Y la enseñanza es clara: anticipar los movimientos de KPC-2 permite jugar con ventaja, bloquear sus salidas y mantener vivas nuestras mejores piezas: los antibióticos.

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Publicación Original:

Dabos, L., Nedjari, I., Couce, A. 2025. Cryptic phenotypic variation emerges rapidly during the adaptive evolution of a carbapenemase. Nature Ecology & Evolution 1–13. DOI: 10.1038/s41559-025-02804-6

 

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