Un estudio de la Universidad Pompeu Fabra presenta un kit de herramientas genéticas que los científicos podrán introducir en la bacteria más común de la piel, denominada Cutibacterium acne, para que genere compuestos terapéuticos contra distintas afecciones cutáneas de manera segura, controlada y con varias ventajas sobre otras posibles soluciones. Como prueba de concepto, han desarrollado con éxito una cepa que genera antioxidantes y reduce el estrés oxidativo en células de la piel expuestas a radiación UV. De momento, se ha probado en cultivos celulares.

El estudio, publicado en la revista científica Cell Systems del prestigioso grupo Cell Press, ha sido liderado por el Dr. Marc Güell con Guillermo Nevot como coprimer autor, ambos adscritos al Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la Universidad Pompeu Fabra y

En concreto, para controlar el comportamiento de la bacteria y hacer que genere los compuestos terapéuticos necesarios, los científicos han introducido en ella una especie de kit de herramientas genéticas. En primer lugar, "contamos con una pequeña molécula circular de ADN llamada plásmido que incluye distintas partes o secuencias, cada una con su función. Entre ellas, encontramos un gen para fabricar el compuesto terapéutico que queramos; otra para modular cuánto de ese compuesto se genera en función de estímulos externos; otra para seleccionar a las cepas que han integrado el plásmido; y otra para eliminar su resistencia a los antibióticos tras pasar el proceso de selección", detalla la Universidad en un comunicado.

En segundo lugar, introdujeron herramientas para eliminar la capacidad natural de C. acnes de generar algunos de los nutrientes que necesita. Así nos aseguramos de que no persistirá en la piel si no somos nosotros quienes le ofrecemos esos nutrientes, por ejemplo, junto a la crema con la que nos las aplicaríamos en la piel en un futuro.

En definitiva, el kit de herramientas genéticas desarrollado por los investigadores de la UPF hace que estas bacterias sean seguras porque no contienen genes de resistencia a antibióticos, no los pueden intercambiar con otras bacterias, ni pueden generar por sí mismas los nutrientes que necesitan para sobrevivir.

Proteger la piel

Algunos factores ambientales, como los rayos UV del sol o la inflamación crónica, provocan un estrés oxidativo en nuestras células que altera su estructura y fisiología. En este estudio, los investigadores diseñaron una cepa de C. acnes en la que introdujeron un gen que la hacía capaz de generar y secretar más o menos antioxidantes al recibir un estímulo artificial más o menos intenso en el laboratorio. Al mismo tiempo, sometieron a un cultivo de queratinocitos, las células más superficiales de nuestra piel, a radiación UV. Al tratar el cultivo con los antioxidantes generados por C. acnes, el estrés oxidativo de los queratinocitos se redujo significativamente. Dicha reducción se correlacionó con los niveles de actividad del gen, por lo que podríamos ajustar la actividad antioxidante de la bacteria a nuestras necesidades.

En el futuro, podrían fabricarse cremas cosméticas y terapéuticas con millones de C. acnes capaces de generar más o menos antioxidantes en respuesta a estímulos naturales como los niveles de estrés oxidativo al que esté sometida la piel y tratar así afecciones como la dermatitis atópica, el envejecimiento prematuro o el cáncer.

¿Por qué C. acnes?

C. acnes vive en los folículos pilosos, donde metaboliza el sebo de nuestra piel. Lo hace en poblaciones muy estables y duraderas cuyos individuos son genéticamente casi iguales, donde apenas interacciona con otras especies de bacterias ni se producen traspasos de genes.

La presencia de cepas II y III de C. acnes se relaciona con una piel sana. De hecho, algunas enfermedades de la piel, como la dermatitis atópica, muestran una disminución característica de C. acnes en la piel. Además, pueden trasplantarse fácilmente de una piel sana donante a una receptora mediante aplicaciones tópicas para mejorar su estado.

Otras especies de bacterias domesticadas genéticamente ya han mostrado resultados alentadores en el tratamiento de enfermedades metabólicas, infecciones o cáncer en el intestino y los pulmones. Hay muy pocos estudios sobre afecciones cutáneas. Los más prometedores, probados en ratones, contenían Staphylococcus epidermidis para acelerar la cicatrización de heridas o como vacunas contra el cáncer y repelentes de mosquitos. Sin embargo, S. epidermis no reside de manera natural en nuestra piel, su integración es baja, las poblaciones cambian con más frecuencia y son más propensas a intercambiar genes con otras bacterias.

Por tanto, las características de C. acnes, junto a las del kit de herramientas genéticas, la hacen segura e ideal para su uso terapéutico y cubren un nicho poco investigado.