Un anticòs monoclonal creat pel grup de Nanobiotecnologia per al Diagnòstic (Nb4D) de l’Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC), del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), ha demostrat en cultius cel·lulars que pot neutralitzar la toxina piocianina del bacteri Pseudomonas aeruginosa, considerada per l’Organització Mundial de la Salut molt perillosa per la seva elevada resistència a gairebé tots els antibiòtics i per la seva presència als hospitals.
En aquest treball, publicat a la revista ACS Pharmacology and Translational Science, s’ha seguit una estratègia “antivirulència”, que no va dirigida contra el bacteri, com els tractaments actuals, sinó que se centra a inhibir la toxina piocianina, amb el valor afegit que aquest enfocament no provocaria resistència als antibiòtics.
Pseudomonas aeruginosa és considerada un dels patògens més preocupants a escala global per la seva capacitat d’adaptar-se i desenvolupar resistència a la majoria dels antibiòtics disponibles, fet que provoca milers de morts anuals en pacients vulnerables. La seva toxina, la piocianina, exerceix un paper decisiu en aquesta capacitat nociva, ja que destrueix cèl·lules del sistema immunitari i altera la resposta inflamatòria de l’organisme. Neutralitzar aquesta toxina constitueix una via terapèutica alternativa amb potencial per reduir la necessitat d’antibiòtics i el risc d’aparició de noves resistències.
La investigadora de l’IQAC i autora de l’estudi, Lluïsa Vilaplana, subratlla la urgència de buscar tractaments innovadors davant aquest tipus de bacteris. «Aquest bacteri, a causa de la seva elevada adaptabilitat, ha desenvolupat una gran resistència als antibiòtics clàssics, fet que ha impulsat el desenvolupament de noves estratègies terapèutiques per reduir les soques multiresistents i minimitzar la progressió de la infecció», explica. Aquesta resistència extrema converteix la recerca d’alternatives en un repte prioritari.
Anticòs monoclonal
Amb aquest objectiu, les investigadores de l’IQAC van desenvolupar en models de ratolí un anticòs monoclonal anomenat mAb122, dissenyat per unir-se específicament a la piocianina i impedir-ne l’acció. Un anticòs monoclonal és una proteïna generada al laboratori que reconeix de manera molt precisa una única molècula, cosa que permet bloquejar-ne selectivament l’efecte.
Després de la seva producció, l’anticòs es va avaluar en macròfags exposats a diferents concentracions de la toxina. Els resultats van mostrar que el mAb122 redueix el dany cel·lular provocat per la piocianina i augmenta notablement la supervivència de les cèl·lules immunitàries. A més, quan es va administrar sol, no va mostrar efectes tòxics, un aspecte essencial per considerar-ne el desenvolupament en fases posteriors.
La investigadora de l’IQAC Pilar Marco, responsable del grup de Nanobiotecnologia per al Diagnòstic, que ha liderat la recerca, destaca el potencial d’aquesta aproximació terapèutica. «A diferència dels antibiòtics convencionals, aquesta estratègia no pretén eliminar directament el microorganisme, sinó neutralitzar un dels seus principals mecanismes de virulència. Amb aquest tipus de teràpies antivirulència s’aconsegueix reduir la pressió selectiva que afavoreix l’aparició de resistències». Aquesta forma d’intervenció busca desarmar el bacteri en lloc de matar-lo, cosa que disminueix la probabilitat que apareguin mutacions de resistència als antibiòtics.
L’estudi proposa un enfocament terapèutic innovador i prometedor, orientat a minimitzar l’ús d’antibiòtics i permetre’n l’administració en dosis més baixes. En no actuar sobre la viabilitat bacteriana, sinó sobre un dels seus principals mecanismes de virulència, l’anticòs no exerceix pressió selectiva, fet que redueix la probabilitat d’aparició de noves resistències.
L’estudi també va analitzar com afectava l’anticòs la resposta inflamatòria, ja que la piocianina altera la producció de diverses citocines implicades en la regulació immunitària. Tot i que l’anticòs va modificar alguns d’aquests nivells, els resultats indiquen que caldrà estudiar més a fons el seu impacte sobre la inflamació i determinar si és possible modular-la adequadament en futures fases de la recerca.
La neutralització de la piocianina mitjançant anticossos representa, així, una estratègia prometedora per protegir a nivell cel·lular les cèl·lules defensives de l’organisme davant d’un dels principals elements de virulència de Pseudomonas aeruginosa. Aquest enfocament no busca eliminar el bacteri, sinó disminuir-ne la capacitat de causar dany i facilitar l’acció del sistema immunitari, fet que podria ser determinant per frenar infeccions greus sense incrementar l’ús d’antibiòtics.
Tot i que el treball es troba en una fase inicial, els resultats in vitro obren la porta a futurs estudis in vivo, necessaris per valorar-ne la seguretat i l’eficàcia en organismes complets. Si aquestes investigacions confirmen les dades obtingudes, aquesta aproximació podria convertir-se en una eina terapèutica més específica i segura per combatre infeccions provocades per bacteris multiresistents, especialment en entorns hospitalaris. El pas següent serà avaluar-ne l’efecte protector en models animals i determinar si es poden evitar respostes inflamatòries no desitjades.
Rodríguez-Urretavizcaya, B., Posvai, T., Vilaplana, Ll. and Marco, M.P. Anti-pyocyanin Antibody Exhibits Cytotoxicity Protective Effects on Macrophages: A Promising Innovative Therapeutic Approach for Pseudomonas aeruginosa Infections. ACS Pharmacol. Transl. Sci (2025) https://doi.org/10.1021/acsptsci.5c00187