La primera planta de bacteriófagos en Colombia

Los bacteriófagos son los organismos más abundantes en la Tierra, con un tamaño de 30 a 200 nanómetros (nm), es decir, cien veces inferior al de una bacteria.  A principios del siglo XX fueron descubiertos estos microorganismos o entidades naturales (hay una discusión extensa sobre estas definiciones), que son virus “buenos” capaces de infectar específicamente a bacterias. Mientras no encuentran un organismo “huésped” para infectar y en el cual reproducirse, permanecen “suspendidos” en el medio que los rodea. Se pueden hallar en donde sea que haya bacterias.

Los bacteriófagos son los organismos más abundantes en la Tierra, con un tamaño de 30 a 200 nanómetros (nm), es decir, cien veces inferior al de una bacteria.  A principios del siglo XX fueron descubiertos estos microorganismos o entidades naturales (hay una discusión extensa sobre estas definiciones), que son virus “buenos” capaces de infectar específicamente a bacterias. Mientras no encuentran un organismo “huésped” para infectar y en el cual reproducirse, permanecen “suspendidos” en el medio que los rodea. Se pueden hallar en donde sea que haya bacterias.

La historia de su descubrimiento tiene dos nombres detrás. En 1915 los descubrió el inglés Frederick Twort y en 1917, el franco canadiense Felix d’Herelle, quien aseguró a la academia francesa que observó unas “manchas” idénticas a las que había encontrado Twort. Fue D’Herelle quien les dio el nombre de bacteriófagos (“que come bacterias”), aunque ambos científicos se consideran co-descubridores.

Después de que Twort y D’Herelle anunciaran su hallazgo, el siglo XX vio cómo estos organismos fueron primero un descubrimiento de ensueño para la ciencia y en seguida una opción casi que descartada en buena parte de Occidente. Pasó que algunos investigadores los vieron con reserva y otros sobreexplotaron la idea de que eran organismos “milagrosos”, y fue con el tiempo que se aclararon sus reales aplicaciones.

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El avance de las investigaciones en las últimas décadas llevó a que después de más de 10 años de esfuerzos, se abriera muy cerca de Bogotá la primera planta piloto de producción de bacteriófagos en el país para la prevención y control de bacterias, específicamente en el sector agropecuario.

Esta planta fue construida en tres meses y medio por la compañía Sciphage, creada por cinco investigadores de la Universidad de los Andes. Se ubica en el Parque Industrial San Jorge de Mosquera (Cundinamarca) y opera con un director de producción, un jefe de producción y un técnico, además de que el personal completo de Sciphage son 14 personas, incluyendo investigadores, pasantes del Sena y estudiantes de microbiología.

Por ahora, planean probar la eficacia de su producto SalmoFree (libre de salmonella), para prevenir el contagio de esta bacteria -que a través de su consumo se transmite a humanos- en gallinas de postura, y recibir las respectivas licencias para su comercialización, un proceso planeado para un lapso de un año.

Cuando los bacteriófagos se descubrieron no existían las herramientas genéticas pertinentes para caracterizarlos, como la microscopía electrónica de transmisión, por lo que al principio hubo mucha emoción entre los investigadores, hasta que fueron desistiendo por una supuesta falta de evidencia sobre sus potenciales usos.

Martha Vives, PhD en Ciencias Biológicas, profesora de la Universidad de los Andes, y una de las cofundadoras de Sciphage, explica que los bacteriófagos primero dieron resultados “fantásticos” y se creyó que eran la solución para todo, incluso para enfermedades que no eran bacterianas. De modo que terminaban fallando “en esas áreas en las que no era indicado usarlos, además de que no había cómo purificarlos o cómo caracterizarlos bien en ese momento”.

Mientras que en Occidente se desistió de su estudio, en Europa Oriental y Rusia continuaron investigándolos a lo largo del siglo. Algunos de los centros de mayor tradición son el Instituto George Eliava, en la República de Georgia, o el Instituto Hirschfeld, en Polonia.  Pero -agrega Vives- eso contribuyó a que hubiera más desconfianza hacia los bacteriófagos por el estigma de la “medicina soviética”.

Después, se sumó otra dificultad en el camino. A diferencia de los antibióticos, cuya molécula suele protegerse con una patente, no se podía hacer algo similar con los bacteriófagos, por lo que tampoco se podía establecer un modelo de negocio claro.

Viviana Clavijo, PhD en Ciencias Biológicas de la Universidad de los Andes y gerente de Sciphage, agrega que como los bacteriófagos “son tan dirigidos y van a controlar la bacteria de una manera muy específica,  cuando se descubren los antibióticos y logran tener un rango más amplio de bacterias y de infecciones, pues se dejan a un lado los bacteriófagos y empieza el uso masivo de antibióticos para diferentes enfermedades”.

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Sin embargo, algunos centros de “occidente”, como el Instituto Pasteur (Francia) y otras entidades de Estados Unidos, optaron por continuar investigando. Hoy algunos los emplean como terapia compasiva, es decir, como último recurso en ciertos entornos clínicos.

Como cuenta Vives, en los últimos 20 años el interés volvió a crecer debido a un fenómeno que preocupa a todo el mundo de la salud: el aumento de la resistencia de las bacterias a los antibióticos. De acuerdo con los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC por sus siglas en inglés) de Estados Unidos, por año se recetan 47 millones de tratamientos con antibióticos para infecciones que no los necesitan, lo que representa el 30 % de los antibióticos recetados.

Una planta piloto

La idea de construir una planta de bacteriófagos en Colombia tuvo su primera semilla cuando Vives estaba haciendo su doctorado, hace más de 10 años. En esa época pedía cepas de una bacteria en los hospitales para poder investigarla.

“Yo hablaba con un médico cirujano o infectólogo y siempre la pregunta de él o ella era si la investigación le iba a ayudar a tratar a sus pacientes, porque esa bacteria que me regalaban ya había causado la muerte a dos personas en un mes”, recuerda Vives. La situación le planteó una inquietud que aún hoy recuerda: en la academia “investigamos e investigamos, pero hay gente que tiene unos problemas para los que todavía no hemos podido ofrecer soluciones”.

Hacia el final de su doctorado, en 2007, empezó a evaluar qué posibilidad tendrían los bacteriófagos para controlar bacterias resistentes a los antibióticos. Junto a algunas estudiantes empezó a buscar qué investigaciones había en Colombia al respecto y “no encontramos nada; en el resto de Latinoamérica, poco”; entonces decidieron tocar la puerta de investigadores en Estados Unidos y Europa”.

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En 2010 lograron invitar a científicos que se habían especializado en estudiar los bacteriófagos a un encuentro en la Universidad de los Andes. Y ya en 2014, luego de varias investigaciones y pruebas, especialmente en pollos de engorde, Uniandes patentó SalmoFree y se creó Sciphage, que tiene la licencia cedida por la universidad.

Un informe del Instituto Nacional de Salud (INS) de 2019 vinculan la circulación de tres serotipos de salmonella relacionados con enfermedad diarreica aguda y fiebre tifoidea en Colombia. Según los CDC, en Estados Unidos esta bacteria causa más de un millón de enfermedades transmitidas por alimentos.

Los estudios de Uniandes se enfocaron en encontrar los tipos de bacteriófagos pertinentes para atacar esta bacteria. “Hay bacteriófagos que incluso favorecen a las bacterias, por eso la investigación básica es esencial”, dice Vives. Con los estudios y las diferentes publicaciones recibieron premios por parte de varias entidades, como el Banco Santander y la Fundación Alejandro Ángel Escobar, así como apoyo de Colciencias, el Ministerio de Ciencia, la gobernación de Cundinamarca, Connect Bogotá, entre otras.

Es muy claro, añade Vives, “que cuando tú quieres usar un microorganismo para algo, ya sea en el futuro lejano, mediano o cercano, tienes que empezar a pensar en un sistema de producción a escala porque en el laboratorio lo que tienes son volúmenes y concentraciones muy pequeños frente a lo que cualquier sector productivo requiere. La idea era llegar a producir a escala los bacteriófagos para entregarlos a un sector productivo”. Así fue que desde Sciphage comenzaron el escalamiento de su producción y a pensar en la idea de construir una planta.

Dilan Castrillo, uno de los investigadores de Sciphage, explica que “la ventaja es que dado que son tan pequeños y tienen una gran capacidad de reproducirse, no necesitamos generar grandes emulsiones como a veces se trata con los probióticos, dado que en un mililitro tenemos millones y millones de bacteriófagos”.

En el país hay más de 70 millones de gallinas de postura y la planta, que es semiindustrial, puede a satisfacer el 8% de ese mercado total, pero la idea es que se pueda llegar a ampliar su capacidad seis veces más. Además, se espera que en la instalación también se puedan producir bacteriófagos contra cualquier bacteria para desarrollar más productos para el sector agropecuario a futuro.

Por su parte, Catalina Prada, máster en Ciencias Biológicas por Uniandes y cofundadora de  Sciphage, resalta que la empresa, conformada actualmente por investigadores y hasta estudiantes de microbiología, “viniendo de la academia, entiende muy bien la importancia de que científicos que se hayan formado o que se estén formando puedan seguir desarrollándose en estos campos”.

Algo en lo que coincide la profesora, para quien la ciencia es un proceso social. “Esta planta es un ejemplo de cómo efectivamente la investigación se integra con la sociedad y genera bienestar. Me emociona mucho ver que es un espacio creado por científicos que puede tener un impacto muy grande”.

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