La microbiología y las balas mágicas

El desarrollo de los agentes terapéuticos ha tenido mayor impacto sobre la medicina clínica, que ningún otro descubrimiento. Aunque anteriormente se habían usado varios agentes químicos, los avances reales en el trabajo con agentes quimioterapéuticos se iniciaron con el científico alemán Paul Erlich. Al comienzo de los años 1900, Erlich desarrolló el concepto de toxicidad selectiva.
Empezó su trabajo estudiando la tinción de los microorganismos y observó que algunos colorantes teñían a los microorganismos pero no a los tejidos animales. Asumió que si un colorante no tiñe un tejido, las moléculas del colorante no son capaces de combinarse con los componentes de la célula. Luego hizo el razonamiento de que si ese colorante tuviese propiedades tóxicas, no afectaría a las células animales porque no podría combinarse con ellas, pero debería atacar a las células microbianas. En un animal infectado, las sustancias químicas se comportarían por tanto como "balas mágicas", "golpeando" al patógeno pero sin alcanzar al hospedador. Erlich procedió a ensayar la selectividad de una gran varieiad de productos químicos y descubrió los primeros agentes quimioterapéuticos, de los cuales el Salvarsan, para el tratamiento de la sífilis, fue el más famoso.
Sin embargo, no se descubrieron agentes que afectasen a la gran mayoría de los microorganismos patógenos, hasta que en los años 1930 Domagk descubrió las sulfas. El descubrimiento de las sulfas se produjo mediante un rastreo a gran escala de productos químicos, buscando actividad contra las enfermedades infecciosas en animales de experimentación. En la Compañía Química Bayer, en Alemania, Domagk ensayó una gran variedad e productos químicos orgánicos de síntesis, principalmente colorantes, en busca de su capacidad para curar las infecciones estreptocócicas en ratones.
El primer producto activo fue el Prontosil que era activo en los ratones, pero no tenía actividad frente a los estreptococos crecidos en el tubo de ensayo. Domagk descubrió que, en el cuerpo del animal, el Prontosil se degradaba a sulfanilamida que de hecho era el agente activo. Fue posible embarcarse en un programa de síntesis basado en la estructura de la sulfonamida, que proporcionó un gran número de medicamentos activos.
D. D. Woods, en Inglaterra, mostró luego que el ácido p-aminobenzoico contrarrestaba específicamente la acción de la sulfanilamida y mostró también que los estreptococos requerían ácido p-aminobenzoico para crecer. Esto condujo al concepto de análogo de factor de crecimiento, que permitió a los químicos proseguir la síntesis de una gran variedad de agentes quimioterapéuticos.

A pesar de los éxitos de las sulfas, la mayoría de las enfermedades infecciosas no estaban todavía bajo control químico. El descubrimiento del primer antibiótico, la penicilina, por Alexander Fleming, un médico escocés dedicado a la investigación en el Hospital St. Mary de Londres, hizo ver a los investigadores cuál era la direccion correcta. La primera publicación de Fleming sobre la penicilina, aparecida en 1929, empieza de este modo:
Mientras trabajaba con variantes de estafilococos abandoné sobre la mesa del laboratorio una serie de placas de cultivo y las fui examinando de vez en cuando. Para examinarlas, estas placas se exponían necesariamente al aire y se contaminaron con una variedad de microorganismos. Observé que alrededor de una gran colonia de un hongo contaminante, las colonias de estafilococos se hacían transparentes y obviamente estaban sufriendo una lisis. Se hicieron resiembras de este hongo y se realizaron experimentos encaminados a comprobar las propiedades de la sustancia bacteriolítica que evidentemente se había formado en el cultivo del hongo y que había difundido al medio circundante.
Fleming caracterizó el producto y, como lo producía un hongo del género Penicillium, le dio el nombre de penicilina. Su trabajo, sin embargo, no incluyó un proceso para la producción en gran escala, ni demostró que la penicilina era efectiva para el tratamiento de enfermedades infecciosas. Esto lo hizo un grupo de científicos británicos que trabajaban en 1939 en la Universidad de Oxford, encabezados por Howard Florey, motivados en parte por la inminente II Guerra Mundial, y el conocimiento de que las enfermedades infecciosas eran la causa principal de muerte entre los soldados en el campo de batalla. Florey y sus colegas desarrollaron métodos para el análisis y ensayo de la penicilina y para su producción en grandes cantidades. Luego, procedieron a ensayar la penicilina frenta a infecciones bacterianas en seres humanos. La penicilina resultó ser espectacular-mente efectiva para controlar las infecciones por estafilococos y neumococos y era más efectiva que las sulfas frente a los estreptococos.

Con la eficacia de la penicilina demostrada y la guerra en Europa haciéndose cada vez más intensa, en 1941, Florey llevó a los Estados Unidos cultivos del hongo productor de la penicilina. Persuadió al gobierno de USA para que crease un programa de investigación a gran escala que condujo a un gran esfuerzo conjunto de la industria farmacéutica, el Deparatamento de Agricultura de USA en su laboratorio de Peona, Illinois y de varias universidades. Al final de la II Guerra Mundial, se disponía de grandes cantidades de penicilina, tanto para uso militar como civil.

En cuanto se acabó la guerra, las compañías farmacéuticas entraron en la producción de penicilina de forma competitiva y comenzaron a buscar otros antibióticos. El éxito fue rápido y espectacular y el impacto sobre la medicina, casi fenomenal. La mortalidad de los recién nacidos y la mortalidad infantil se han reducido enormemente y muchas enfermedades que tenían tasas altas de mortalidad, son ahora poco más que curiosidades médicas.
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Guillermo García de Tiedra.
Farmacéutico comunitario.