La resistencia a antibióticos se ha convertido en una de esas amenazas que crecen en silencio, como una gotera detrás de una pared: al principio parece manejable, hasta que un día el daño sale a la luz y todo se complica. Cada vez más bacterias aprenden a esquivar fármacos que durante décadas fueron fiables. El resultado son infecciones más difíciles de tratar, estancias hospitalarias más largas y un riesgo mayor en contextos donde los microbios circulan con facilidad, como hospitales, plantas de tratamiento de aguas, explotaciones ganaderas o piscifactorías.
En este escenario, la investigación busca herramientas que no se limiten a “perseguir” bacterias resistentes, sino que puedan desactivar el rasgo que las vuelve peligrosas. Un equipo de la Universidad de California en San Diego (UC San Diego) propone un enfoque ambicioso: usar CRISPR no solo para cortar ADN, sino para propagar en una población bacteriana una corrección genética que elimine genes de resistencia. El trabajo se ha difundido a través de ScienceDaily y se publica en la revista npj Antimicrobials and Resistance, con Ethan Bier y Justin Meyer entre los autores principales, junto a colaboradores como Saluja Kaduwal y otros investigadores del equipo.
De los “gene drives” en insectos a la ingeniería de poblaciones microbianas
Si has oído hablar de “gene drives”, probablemente fue en el contexto de mosquitos: sistemas genéticos diseñados para que un rasgo se herede con mucha más frecuencia de la habitual y, con el tiempo, se extienda por una población. Es una idea potente porque cambia la escala: ya no se trata de modificar unos pocos individuos, sino de influir en una comunidad entera.
Llevar ese concepto a bacterias exige cambiar el chip. Las bacterias no se reproducen como los insectos, y su “vida social” genética ocurre de otras maneras: intercambian fragmentos de ADN, comparten plásmidos (pequeños círculos de ADN) y pueden transferirse material genético como si pasaran una nota doblada en clase. Esa capacidad de intercambio es, justamente, una de las razones por las que la resistencia a antibióticos se expande tan rápido: un plásmido con genes de resistencia puede saltar de una bacteria a otra y convertir un problema local en uno general.
La propuesta de UC San Diego consiste en aprovechar esas mismas autopistas genéticas, pero para hacer el viaje inverso: diseminar un sistema que elimine genes de resistencia en lugar de repartirlos.
pPro-MobV: un sistema CRISPR pensado para “viajar” entre bacterias
El equipo presenta una segunda generación de su plataforma, conocida como Pro-Active Genetics (Pro-AG), con una versión denominada pPro-MobV. La idea clave es que el sistema esté diseñado para moverse dentro de comunidades bacterianas y ejecutar una tarea concreta: localizar genes que confieren resistencia a antibióticos y desactivarlos.
En términos cotidianos, es como introducir en una red de ordenadores un programa que no se dedica a “bloquear” cada virus que aparece, sino a borrar el archivo que permite que el virus se reinstale una y otra vez. En bacterias, ese “archivo” suele estar en los plásmidos, que funcionan como memorias USB genéticas: se copian, se comparten y llevan instrucciones útiles para sobrevivir a antibióticos.
El sistema no se limita a editar una célula en un tubo de ensayo, sino que busca actuar como una herramienta de ingeniería de poblaciones bacterianas, según describen los autores. La promesa es clara: partir de un número reducido de bacterias portadoras del sistema y dejar que, mediante transferencia genética, la “corrección” se extienda.
El papel de los plásmidos y el “cassette” genético: quitar la armadura sin matar al portador
Una de las piezas centrales es un “cassette” genético: un conjunto de instrucciones que incluye componentes CRISPR dirigidos a genes de resistencia. La estrategia apunta a los genes que viajan en plásmidos, porque ahí es donde se concentra gran parte del intercambio de resistencia entre bacterias.
Esto tiene una ventaja conceptual interesante. En lugar de intentar exterminar bacterias resistentes a toda costa —algo que, por presión evolutiva, suele seleccionar supervivientes aún más difíciles—, la propuesta intenta dejarlas vivas pero “desarmadas”. Es parecido a recuperar la llave de un coche robado: no hace falta destruir el coche para impedir que lo conduzcan; basta con quitar el recurso que lo hace operativo. Si la resistencia desaparece, los antibióticos vuelven a ser efectivos contra esas bacterias, al menos en principio.
El trabajo se apoya en una línea previa iniciada en 2019, cuando el laboratorio de Bier colaboró con el equipo de Victor Nizet (UC San Diego School of Medicine) para diseñar la primera versión de Pro-AG. La novedad ahora es que pPro-MobV pone el foco en la movilidad del sistema y su capacidad de funcionar en entornos más realistas.
Conjugación: “apareamiento” bacteriano como autopista para el CRISPR
La mejora clave es el uso de la transferencia conjugativa, un mecanismo de intercambio de ADN que muchas bacterias emplean para pasarse plásmidos. Es una especie de puente molecular entre células. En el estudio, los investigadores muestran que el sistema puede desplazarse a través de ese canal natural y distribuir los elementos necesarios para desactivar la resistencia.
Esto importa porque, si el objetivo es actuar sobre comunidades complejas, la herramienta tiene que moverse con soltura. En un hospital, por ejemplo, las bacterias no están alineadas y quietas; forman comunidades mixtas, se refugian en superficies y crean microhábitats donde los antibióticos llegan mal. Si el CRISPR depende de que cada célula reciba el tratamiento de forma individual, el impacto es limitado. Si puede propagarse usando las rutas que las bacterias ya utilizan, el alcance potencial crece.
Biofilms: el gran refugio de las infecciones persistentes
Uno de los puntos más llamativos del trabajo es la demostración de que el sistema puede operar dentro de biofilms. Un biofilm es como una ciudad amurallada hecha de bacterias y una matriz pegajosa que ellas mismas producen. Se adhieren a catéteres, prótesis, tuberías, paredes húmedas o equipos industriales. Desde fuera, los antibióticos y desinfectantes se comportan como la lluvia contra un chubasquero: algo llega, pero no lo suficiente, y muchas bacterias quedan protegidas.
Los autores subrayan que este contexto es especialmente difícil en clínica y en entornos cerrados como estanques de acuicultura o instalaciones de tratamiento de aguas. Si una herramienta genética consigue difundirse en ese “barrio blindado”, podría abrir una vía distinta para reducir la carga de bacterias resistentes en lugares donde hoy se cronifican.
También aparece un argumento ambiental relevante: parte de la presión de resistencia proviene de ecosistemas donde antibióticos y bacterias se encuentran de forma continua, como aguas residuales y explotaciones animales. Si se reduce ahí la circulación de genes de resistencia, se podría recortar un flujo que termina llegando a humanos, aunque ese salto depende de muchos factores y requiere prudencia al interpretarlo.
Bacteriófagos como mensajeros: cuando un virus lleva herramientas contra la resistencia
El equipo describe otro hallazgo con implicaciones prácticas: algunos elementos del sistema podrían transportarse mediante bacteriófagos (fagos), virus que infectan bacterias. Los fagos llevan años en el radar como alternativa o complemento a antibióticos, y también como “vehículos” para introducir material genético en bacterias difíciles de manipular.
Aquí la idea sería combinar estrategias: un fago, capaz de infiltrarse en una bacteria, podría entregar componentes que faciliten la desactivación de genes de resistencia, mientras la conjugación ayuda a expandir el efecto dentro de la comunidad. Es un enfoque modular, como usar mensajería y transporte público a la vez para repartir un paquete por toda una ciudad.
Seguridad y reversibilidad: borrar la “herramienta” si hiciera falta
Cualquier tecnología que se propaga por una población levanta una pregunta inevitable: ¿cómo se controla? Los investigadores mencionan una salvaguarda basada en deleción por homología, un mecanismo que permitiría retirar el cassette insertado si fuera necesario. No es una garantía absoluta, pero muestra que el equipo está pensando en la reversibilidad, un tema clave cuando se habla de herramientas con potencial de expansión.
Aun así, en microbiología aplicada el control depende del entorno, de las especies presentes, de cómo se intercambian plásmidos en esa comunidad y de si aparecen mutaciones que bloqueen el sistema. La evolución bacteriana no se queda quieta; es más bien como jugar al ajedrez con un oponente que mueve dos piezas por turno.
Posibles aplicaciones y límites reales: del hospital al saneamiento ambiental
El atractivo principal de pPro-MobV es que plantea un camino para “recuperar” antibióticos frente a bacterias que ya habían aprendido a resistirlos. En hospitales, podría imaginarse como parte de estrategias contra infecciones asociadas a dispositivos médicos, especialmente cuando hay biofilms. En sistemas de aguas residuales o instalaciones de acuicultura, podría explorarse como herramienta de mitigación de reservorios de resistencia.
El “pero” es tan importante como el “podría”. La eficacia observada en condiciones experimentales debe traducirse a escenarios con múltiples especies, genes de resistencia variados, presiones selectivas cambiantes y marcos regulatorios estrictos. También está el debate ético y de bioseguridad sobre liberar o aplicar sistemas que se propagan, incluso si su objetivo es beneficioso. En ciencia, una tecnología puede ser brillante y, aun así, necesitar años de evaluación antes de salir del laboratorio.
Lo que sí sugiere este trabajo —según la presentación de UC San Diego y su publicación en npj Antimicrobials and Resistance— es un cambio de enfoque: pasar de combatir solo síntomas (infecciones resistentes) a atacar una de sus raíces genéticas (la movilidad de los genes de resistencia en plásmidos). Si se consolida, sería una herramienta nueva en un arsenal que hoy está bajo presión.