En una placa de Petri, bacterias resistentes a los antibióticos modernos están siendo destruidas por una molécula que no debería existir. Esa molécula desapareció de la faz de la Tierra hace unos 160 millones de años, cuando los dinosaurios aún dominaban el planeta y los primeros mamíferos placentarios apenas comenzaban a aparecer.
Reconstruida en un laboratorio de la Universidad de Oregón a partir de información genética conservada en el ADN de mamíferos actuales, esta proteína antimicrobiana ha vuelto a la vida. Y lo ha hecho con una potencia que sorprendió a los propios investigadores.
¿Cómo es posible que una defensa inmunitaria extinta hace eones supere a las versiones que la evolución ha conservado en los humanos modernos?
El viaje evolutivo de la lactoferrina
La lactoferrina es una proteína inmunitaria que el cuerpo humano produce de forma natural. Está presente en las lágrimas, la saliva, los mocos y la leche materna. Su función principal es sencilla pero eficaz: secuestrar hierro. Las bacterias necesitan este mineral para multiplicarse, y al retenerlo, la lactoferrina las deja sin nutrientes.
Pero esta proteína guarda una segunda arma. Contiene un péptido antimicrobiano capaz de perforar las membranas de las bacterias. Cuando esos agujeros se abren, la célula bacteriana puede acabar rompiéndose.
Lo curioso es que los parientes cercanos de la lactoferrina no tienen esa capacidad destructiva. Eso sugiere que la función antibacteriana apareció en un momento concreto de la evolución, después de que los mamíferos placentarios comenzaran su andadura.
Reconstruyendo proteínas extintas
Para recuperar estas moléculas desaparecidas, el equipo de la Universidad de Oregón comparó genes de lactoferrina de humanos, vacas y otras especies vivas. Después trazaron las relaciones evolutivas entre esas secuencias. Con métodos estadísticos, estimaron qué genes llevaban los ancestros comunes más probables.
La técnica se llama reconstrucción de secuencias ancestrales. Fue pionera en el laboratorio de Joseph Thornton, un antiguo científico de la Universidad de Oregón. Hoy ese mismo espacio lo ocupa el grupo de Matt Barber, donde Titas Sil aplicó el método para retroceder 160 millones de años.
Los genes reconstruidos se sintetizaron en el laboratorio. Las proteínas antiguas se produjeron en células vivas. Después se probaron contra Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Streptococcus, cuatro patógenos habituales en infecciones humanas.
Un resultado inesperado: más potentes que las versiones humanas
Los péptidos más antiguos lograban dañar las membranas bacterianas. Sin embargo, las bacterias reparaban el daño y sobrevivían. A medida que los ancestros se acercaban en el tiempo, las versiones se volvían progresivamente más eficaces. Las de hace unos pocos millones de años ya mostraban una potencia notable.
En algunos casos, las proteínas reconstruidas superaban a los péptidos humanos modernos. Ese resultado sorprendió a los investigadores.
Barber lo explica con una idea sencilla: la evolución es «un experimento científico de miles de millones de años». De sus resultados, dice, se pueden extraer lecciones para diseñar nuevas herramientas antimicrobianas.
Una sola mutación marca la diferencia
Gran parte del aumento de potencia se debió a un cambio mínimo. Una sola mutación en la cadena de aminoácidos bastó para hacer el péptido sustancialmente más eficaz.
Para Barber, lo sorprendente es que cambios tan pequeños puedan tener efectos tan grandes. Sobre todo porque ya existen ensayos clínicos con derivados de péptidos humanos de lactoferrina. Sil demostró que no hacen falta muchas alteraciones para que la evolución potencie la actividad antimicrobiana por encima de la versión humana.
Este hallazgo sugiere que la naturaleza no necesita rediseños complejos. Un solo ajuste puede marcar una diferencia decisiva.
Del pasado jurásico a futuros tratamientos
Estos péptidos resucitados no se convertirán en medicamentos a corto plazo. Son menos estables estructuralmente y se degradan rápido en el organismo. Pero su valor estratégico está en otra parte.
Estudiar su evolución permite anticipar cómo los patógenos podrían desarrollar resistencia a los péptidos antimicrobianos. Con esa información, los científicos podrían diseñar terapias combinadas que eviten la resistencia antes de que aparezca.
El trabajo, financiado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., llega en un momento clave. Las infecciones resistentes a los antibióticos son una amenaza global creciente. Y el pasado jurásico podría ofrecer pistas para el futuro de la medicina.