El proyecto MARA tiene como objetivo utilizar una nueva nanotecnología basada en el ADN para combatir las bacterias

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Los antibióticos se utilizan para prevenir y tratar infecciones bacterianas. Han desempeñado un papel importante en la lucha contra enfermedades infecciosas como la tuberculosis, la neumonía, la fiebre tifoidea y la meningitis en 20th siglo. Sin embargo, el uso inadecuado de antibióticos también ha llevado al desarrollo de la denominada resistencia a múltiples fármacos (MDR) por la cual las bacterias cambian su respuesta a estos medicamentos y los sobreviven.

Según la OMS, la resistencia a los antibióticos es una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo en la actualidad. Es algo que preocupa profundamente a los especialistas, mientras que muchas empresas y la sociedad en general sienten poca preocupación. En comparación con la oncología (tratamiento del cáncer), por ejemplo, se invierte relativamente poca inversión en encontrar nuevos antibióticos. En primer lugar, esto se debe a que requiere muchos años de pruebas (entre 10 y 20). Si bien puede ser fácil encontrar sustancias químicas que maten bacterias, es mucho más difícil descubrir y desarrollar sustancias que no sean también tóxicas para los humanos. En segundo lugar, los productos más innovadores no se pueden vender libremente, ya que esto conduciría a un uso excesivo, lo que a su vez desalienta la inversión empresarial.

Por tanto, este problema exige nuevas estrategias de tratamiento y fuentes de financiación. Las recientes mejoras en nanotecnología para diseñar nanopartículas con propiedades fisicoquímicas deseadas pueden ser una nueva línea de defensa contra los microorganismos MDR. Un ejemplo es el proyecto MARA, financiado por el programa FET Open de la Comisión Europea. Liderado por el Instituto de Tecnología de Austria, el proyecto cuenta con el apoyo de un consorcio interdisciplinario que busca reemplazar la investigación regular de antibióticos con un nuevo método de nanotecnología basado en el ADN para combatir las bacterias. Este enfoque se basa en 3 nuevas tecnologías complementarias.

El primero, denominado Ácidos Nucleicos de Detección Autónoma (AUDENA), es un nuevo método de detección de antígenos asociados a patógenos. Utiliza ADN puro como sensor que reconoce las moléculas objetivo en sustancias solubles en agua y reacciona cambiando de color. Esta reacción se puede ver a simple vista, lo que significa que no se requieren instrumentos de laboratorio ni procesamiento sofisticado. Por lo tanto, AUDENA es más económico de producir e implementar.

El segundo es un enfoque novedoso en el mimetismo de proteínas basado en enzimas artificiales (estructuras de ADN que emulan reacciones de proteínas) que se puede utilizar para una amplia variedad de aplicaciones, por ejemplo en biotecnología, fabricación biomédica e incluso en el sector energético si es posible Producir enzimas más económicas y estables.

El tercero se basa en Molecular Robots (MORO), que ya se aplican actualmente a algunos procesos industriales. En el contexto de MARA, los nanorobots de ADN funcionales pueden localizar patógenos bacterianos o células tumorales antes de destruirlos perforando sus paredes celulares. El acoplamiento de las máquinas con elementos de reconocimiento de objetivos permite el diseño de varios MORO especializados que crean un enfoque que tiene el potencial de revolucionar la terapia de enfermedades y abrir una nueva área en la medicina molecular.

Todas estas tecnologías están conectadas a la nanotecnología del ADN, utilizando ácidos nucleicos en lugar de proteínas, como ha sido una práctica común hasta ahora. Gracias a estos resultados, MARA puede ayudar a reducir el uso de antibióticos haciéndolos más específicos (objetivo de AUDENAS), lo que, a su vez, ralentizará el avance de la resistencia a los antibióticos, pero no la detendrá. Sin embargo, es de esperar que las otras dos tecnologías permitan abordar las bacterias de nuevas formas. En consecuencia, el impacto de MARA podría ser enorme en la salud de la sociedad en su conjunto.

El proyecto ya ha generado un proyecto de seguimiento. A través de las actividades de transición a la innovación de la EIC, un nuevo programa de financiación lanzado en 2019 en el marco del plan Horizonte 2020 para mejorar el potencial de explotación de los proyectos financiados por la UE, el proyecto MARILIA ha creado un nuevo concepto de detección, basado en los resultados de MARA, para identificación de bajo costo de patógenos humanos en muestras de agua. La detección rápida y rentable de patógenos es muy importante en muchos sectores como el de la salud, la agricultura y la industria alimentaria. El potencial comercial de los resultados de MARILIA podría conducir a una puesta en marcha para llevar el producto al mercado y mejorar la salud y seguridad de las personas en todo el mundo.

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