25 de juny 2020

Descobrint els secrets dels microorganismes que ens habiten


Fa anys que sabem que les cèl·lules humanes conviuen amb una gran varietat de microorganismes al nostre cos, principalment a l’aparell digestiu i la pell, però també als aparells reproductiu i respiratori. 

No obstant això, ha estat aquesta última dècada quan hem descobert el paper fonamental del conjunt d’aquests éssers microscòpics —el que es coneix com a microbioma— en la salut. Hem conversat amb dos experts en la matèria, Roger Paredes i Bernat Ollé, investigadors i becaris de ”la Caixa”, que ens expliquen què se sap del microbioma i com pot revolucionar la nostra manera de prevenir i tractar moltes malalties. 

Amb el microbioma, contra el VIH

“A l’intestí, hi tenim milers d’espècies, sobretot bacteris. La majoria no es poden cultivar al laboratori i, per tant, durant molt temps no teníem manera de conèixer-los. Gràcies a les noves tècniques de seqüenciació d’ADN, en canvi, ara coneixem el 80 % d’aquests microorganismes. Encara en queda un 20 % per catalogar, que són un misteri”, ens explica Roger Paredes, que el 2004 va rebre una beca de la Fundació ”la Caixa” per continuar els estudis postdoctorals a la Harvard Medical School, a Boston (EUA). Actualment, és investigador principal al grup de Genòmica Microbiana d’IrsiCaixa, on estudia el paper del microbioma intestinal en la patogènesi de la infecció pel VIH i la inflamació crònica.


Roger Paredes. Crèdit: IrsiCaixa.

El que sí que se sap és que els microorganismes contribueixen a la nutrició. “Es creu que tenen una capacitat metabòlica superior a la del fetge. Imagina-t’ho: és com si haguéssim descobert un òrgan nou que du a terme moltíssimes funcions diferents. Ara som a la fase de veure fins a quin punt afecta diferents processos fisiològics”, apunta Paredes. 

Però la seva activitat no es redueix a allò que passa en el sistema digestiu, sinó que va molt més enllà. La immunitat humana, per exemple, està molt vinculada al microbioma. A l’IrsiCaixa, Paredes estudia com aquests bacteris poden ajudar a millorar l’efecte de vacunes per a pacients amb VIH i com poden, també, modular els processos inflamatoris. “En situacions en què hi ha una immunosupressió, com una infecció per VIH o un càncer, el microbioma podria tenir el potencial d’activar les defenses. D’altra banda, en afeccions com l’esclerosi múltiple o reaccions al·lèrgiques i autoimmunes, el que ens interessa és precisament el contrari: desactivar una mica el sistema immunitari, frenar-lo”.


Placa de Petri amb diferents colònies de bacteris. Crèdit: Bearwalk Cinema. 

Per modular les defenses a través del microbioma, primer cal conèixer bé tots aquests microorganismes que ens habiten al cos. “En els anys vinents ens podrem fer una anàlisi de microbioma que ens permeti identificar quina probabilitat tenim de desenvolupar determinades malalties o de respondre millor o pitjor a diferents tractaments. Canvis en el microbioma es podrien relacionar amb la depressió, la malaltia de Parkinson, la d’Alzheimer… Som a l’inici d’una exploració absolutament apassionant”, conclou Paredes. 

Fàrmacs per modular el microbioma

La start-up Vedanta Biosciences és una de les primeres empreses dedicades a dissenyar fàrmacs que tinguin el microbioma com a diana terapèutica. El seu cofundador i director general, Bernat Ollé, és enginyer químic i va obtenir el 2001 un ajut de la Fundació ”la Caixa” per fer un programa de doctorat i un MBA al Massachusetts Institute of Technology (MIT), a Boston (EUA). Ens explica quin és l’estat actual en el disseny de tractaments d’aquesta mena. “Actualment, ja som capaços de modificar la composició del microbioma, tot i que d’una manera encara poc dirigida. Es pot fer mitjançant els trasplantaments fecals.” 

El camí cap a nous fàrmacs, però, acaba de començar. “És possible que aquí, als EUA, l’Agència de Medicaments i Alimentació (FDA) permeti aviat l’ús d’un medicament per prevenir recurrències de Clostridium difficile, un bacteri que produeix infeccions intestinals greus, de vegades letals, en pacients hospitalaris d’edat avançada. L’enfoc que se segueix en aquest fàrmac, i en d’altres que estem dissenyant des de Vedanta, es basa a seleccionar consorcis de bacteris vius, és a dir, associacions d’espècies que interactuen entre si de manera beneficiosa per a tots ells, i introduir-ho oralment al pacient. Colonitzen l’intestí, modifiquen el microbioma i el fan menys vulnerable a infeccions intestinals o a problemes inflamatoris”. 


Bernat Ollé. Crèdit: Bearwalk Cinema. 

“En el futur, és possible que malalties autoimmunes com la colitis ulcerosa o la malaltia de Crohn es puguin interceptar. També la diabetis de tipus 1. I parlo d’interceptar en comptes de prevenir perquè podrem identificar pacients aparentment sans que estiguin començant a desenvolupar símptomes subclínics de la malaltia, abans que se’ls diagnostiqui. D’aquesta manera, es podria interceptar el problema en les primeres fases”, explica l’emprenedor. 

Ollé creu que, en un futur no gaire llunyà, els metges tindran medicines basades en bacteris vius que derivaran del microbioma humà. “Tradicionalment, la indústria farmacèutica ha vist l’ésser humà com una col·lecció de dianes associades amb malalties, candidates a ser tractades amb fàrmacs específics. Els fàrmacs vinculats al microbioma ajudaran a canviar aquesta perspectiva: tractarem conjuntament el superorganisme que som en realitat, format per l’hoste, és a dir, l’Homo sapiens, i els microbis que du amb ell, és a dir, el microbioma”. 


Placa de Petri amb diferents colònies de bacteris. Crèdit: Bearwalk Cinema.

“La idea que la salut de diferents comunitats d’éssers que viuen en un mateix ecosistema, como és el nostre cos, pot estar molt interconnectada és un concepte nou en medicina, però no és nou a la natura”, afegeix Ollé. “Per exemple, les abelles, a través de la pol·linització de les plantes, contribueixen a fer que sobrevisquin. Després aquestes mateixes plantes donen refugi als insectes, que, al seu torn, després són menjats per altres espècies, com els ocells, etcètera. Tots estan relacionats entre si. Si els passa res a les abelles, les espècies que les envolten també quedaran afectades.”

Aquesta interacció també implica el que mengem. “A mesura que sapiguem més coses sobre les interaccions amb els ingredients de la nostra dieta, podrem predir millor quines combinacions d’aliments i microbis són les millors per a la salut d’una persona”, opina. De tota manera, ens alerta que encara tenim lluny arribar a aquest nivell de comprensió. “De moment, l’única cosa que podem dir és que menjar plantes, riques en fibra, i aliments no processats és una bona manera de mantenir una comunitat de bacteris sana a l’intestí, però això ho sabem de fa molt temps”.