Un procedimiento para la destrucción de bacterias.

Un procedimiento ex vivo para producir la muerte de células bacterianas que comprende:

(a) la exposición de una célula bacteriana donante en un cultivo bacteriano heterogéneo a condiciones en las que un elemento genético movilizable que codifica un componente receptor para un fago puede transferirse de dicha célula donante a una célula receptora que no es sensible a la unión del fago, con lo que dicho elemento movilizable se transfiere a la célula receptora y le confiere a dicha célula receptora sensibilidad a la unión del fago; y

(b) la administración del fago para infectar las células que expresan el receptor, donde dicha infección resulta en la muerte de las células sensibles.

Un procedimiento para la destrucción de bacterias.

5 CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a procedimientos para el tratamiento de colonias bacterianas. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0002] Las bacterias son ubicuas y se encuentran en entornos previamente considerados como inhabitables. Son comunes y diversas, desde el punto de vista ecológico, y encuentran nichos inusuales y comunes para su supervivencia. Están presentes en todo el entorno, en el suelo, el polvo, el agua y prácticamente en todas las superficies naturales. Muchas son cepas bacterianas normales y beneficiosas que proporcionan una relación

15 sinérgica con sus huéspedes. Otras no son tan beneficiosas o causan problemas además de beneficios en condiciones específicas.

[0003] Las bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas o síntomas importantes en los humanos, en otros animales y también en las plantas. Algunas bacterias pueden afectar solo a huéspedes

20 concretos; otras causan problemas en diversos huéspedes, dependiendo de la especificidad de huésped de las bacterias. Otras pueden ser inocuas o latentes en determinadas circunstancias y pueden volverse problemáticas en otros contextos o situaciones. Las enfermedades causadas por bacterias, bien en solitario o en combinaciones, son prácticamente tan diversas como las bacterias mismas e incluyen la intoxicación alimentaria, la caries dental, el ántrax, las enfermedades infecciosas generales e incluso ciertas formas de cáncer. Estos aspectos clínicos son 25 típicamente objeto del campo de la microbiología clínica.

[0004] Las bacterias son dianas naturales de ciertos virus, por ejemplo, bacteriófagos o fagos. Los fagos han evolucionado en sus huéspedes naturales y tienen tasas de replicación y evolución muy rápidas. Los fagos pueden sacar el máximo rendimiento de la mínima vulnerabilidad presentada por la fisiología o la biología de sus huéspedes.

30 Como tal, un aprovechamiento apropiado de la estructura, fisiología y principios de los fagos deberá ser útil para minimizar o controlar los problemas de causa bacteriológica.

[0005] Ciertas bacterias son normalmente inocuas, pero se vuelven patógenas cuando se presenta la oportunidad apropiada o se vuelven problemáticas si se introducen en un sitio o situación anormal. Además, ciertas

35 combinaciones bacterianas evolucionan conjuntamente y pueden funcionar sinérgicamente para complementar funciones ausentes en miembros individuales de la colonia. Sin embargo, existen muchos y variados mecanismos, por ejemplo, en un organismo multicelular, para el manejo de diversos grados de exposición bacteriológica y a menudo no es necesaria la completa erradicación de los cultivos bacterianos. En muchos casos, una erradicación incompleta de la población bacteriana disminuirá los efectos de la infección para permitir al sistema resolver los 40 problemas por mecanismos alternativos, por ejemplo, el sistema inmunitario.

[0006] Desde el punto de vista estadístico, las enfermedades infecciosas son un problema médico grave. Véase, por ejemplo, Watstein y Jovanovic (2003) Statistical Handbook on Infectious Diseases, Greenwood, ISBN: 1573563757. En los EE. UU., se producen aproximadamente 40.000-70.000 muertes cada año como resultado de

45 infecciones nosocomiales (hospitalarias) del torrente sanguíneo.

[0007] Los antibióticos, en particular, han revolucionado la medicina clínica durante el último medio siglo. Desde el descubrimiento original de los fenómenos de antibiosis, el mecanismo de acción y el desarrollo de esta clase de notables entidades terapéuticas ha experimentado enormes progresos. Véanse, por ejemplo, Therrien y

50 Levesque (2000) FEMS Microbiol. Rev. 24: 251-62; Durgess (1999) Chest 115 (suplemento 3): 19S-23S; Medeiros (1997) Clin. Infecí. Dis. 24 (suplemento 1): S19-45; Jones (1996) Am. J. Med. 100 (6A): 3S-125; Ford y Hait (1993) Cytotechnology 12: 171-212; y Liu (1992) Compr. Ther. 18: 35-42. Las ventas mundiales de antibióticos en 2002 fueron de aproximadamente 32.000 millones de dólares.

55 [0008] La aparición generalizada de bacterias resistentes a antibióticos ha resaltado la vulnerabilidad de los tratamientos antimicrobianos actuales a la adaptación bacteriana. Véanse, por ejemplo, Wise (2007) "An overview of the Specialist Advisory Committee on Antimicrobial Resistance (SACAR)", J. Antimicrob. Chemother. 60, suplemento 1: ¡5-7. PMID: 17656382; Finch (2007) "Innovation - drugs and diagnostics", J. Antimicrob. Chemother. 60, suplemento 1: ¡79-82, PMID: 17656390; Walsh (1992) Antibiotics: Actions, Origins, Resistance, Amer. Soc.

Microbiol., ISBN: 1555812546; Cunha (1992) Antibiotic Essentials, Physicians Press, ISBN: 1890114413; Amyes (2003) Maglc Bulléis, Lost Horlzons: The Rise and Fall of Antibiotics, Taylor y Francls, ISBN: 0415272033; Axelsen (2001) Essentials of Antlmlcrobial Pharmacology: A Guide to Fundamentáis for Practice, Flumana Press, ISBN: 0896038424; y Mainous y Pomeroy (eds., 2001) Management of Antimicroblals ¡n Infectious Diseases: Impact of 5 Antibiotic Reslstance, Humana Press, ISBN: 0896038211.

[0009] Además, los mecanismos de resistencia a antibióticos se desarrollan en condiciones mínimamente selectivas (por ejemplo, a baja concentración de antibiótico) y, a menudo, estos mecanismos se transfieren entre huéspedes. Así, los mecanismos evolucionan en diferentes organismos y se introducen frecuentemente en nuevos 10 huéspedes, donde estos mismos mecanismos se refinan y optimizan adicionalmente. Con frecuencia, se generan combinaciones de mecanismos, ligados genéticamente entre sí, que se transfieren conjuntamente entre los huéspedes bacterianos. Estas combinaciones resultan a menudo en un agrupamiento genético de segmentos de ADN que codifican marcadores de resistencia a múltiples fármacos ligados.

15 [0010] Por lo tanto, procedimientos mejorados para disminuir la prevalencia de los plásmidos codificantes de resistencias, el crecimiento o la supervivencia, o para limitar la virulencia o la patogenicidad bacterianas serán de gran utilidad. Esta utilidad puede ser aplicable a la colonización ambiental, local, tópica o, en particular, in vivo. La presente invención aborda estos y otros problemas de importancia.

20 Xu y col. (2003) Structure 11: 309-322, describen que la proteína de unión P2 del fago tectivirus PRD1 es responsable del reconocimiento de PRD1 por el huésped. Este documento sugiere también que los bacteriófagos como tectivirus PRD1 pueden usarse para combatir infecciones bacterianas.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0011] La invención proporciona un procedimiento ex vivo para producir la muerte de las células bacterianas

que comprende:

(a) la exposición de una célula bacteriana donante en un cultivo bacteriano heterogéneo a condiciones en las que un 30 elemento genético movilizable que codifica un componente receptor para un fago puede transferirse de dicha célula

donante a una célula receptora que no es sensible a la unión del fago, con lo que dicho elemento movilizable se transfiere a la célula receptora y le confiere a dicha célula receptora sensibilidad a la unión del fago; y

(b) la administración del fago para infectar las células que expresan el receptor, donde dicha infección resulta en la 35 muerte de las células sensibles.

La invención también proporciona un fago para uso en un procedimiento terapéutico para producir la muerte de las células bacterianas que comprende:

40 (a) la exposición de una célula bacteriana donante en un cultivo bacteriano heterogéneo a condiciones en las que un elemento genético movilizable que codifica un componente receptor para el fago puede transferirse de dicha célula donante a una célula receptora que no es sensible a la unión del fago, con lo que dicho elemento movilizable se transfiere a la célula receptora y le confiere a dicha célula receptora sensibilidad a la unión del fago; y

45 (b) la administración del fago para infectar las células que expresan el receptor, donde dicha infección resulta en la muerte de las células sensibles.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

50 I. Introducción

[0012] La presente invención se basa, en parte, en el entendimiento de que existen diversos fagos de amplio espectro de huéspedes que pueden infectar muchos huéspedes diferentes. Véase, por ejemplo, Grahn y col. (2006) "PRD1: Dissecting the Genome Structure and Entry", en Calendar (ed.), The Bacteriophages (2.a edición), Óxford

55 Univ. Press, ISBN-13: 9780195148503. PRD1 es un miembro ejemplar del género Tectiviridae, que está estructural y funcionalmente definido. Sin embargo, el esquema de clasificación... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento ex vivo para producir la muerte de células bacterianas que comprende:

5 (a) la exposición de una célula bacteriana donante en un cultivo bacteriano heterogéneo a condiciones en las que un elemento genético movilizable que codifica un componente receptor para un fago puede transferirse de dicha célula donante a una célula receptora que no es sensible a la unión del fago, con lo que dicho elemento movilizable se transfiere a la célula receptora y le confiere a dicha célula receptora sensibilidad a la unión del fago; y

10 (b) la administración del fago para infectar las células que expresan el receptor, donde dicha infección resulta en la muerte de las células sensibles.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicho cultivo bacteriano:

15 (a) es un lactobacllo o un cultivo del procesamiento de un producto lácteo;

(b) está en una Instalación de tratamiento de aguas;

(c) está en un cultivo celular eucarlota;

(d) está en un ámbito hospitalario; o

(e) está en un ámbito de procesamiento de alimentos.

25 3. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicho fago se selecciona del grupo de fagos

denominados PRD1, PRR1, PR3, PR4, PR5, L17, PR772, pGILOI, BAM35, GIL16, AP50, NS11 y P37-14.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicho elemento genético movilizable es un plásmido seleccionado de los grupos de Incompatibilidad N, P y W.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicho elemento genético movilizable es un plásmido seleccionado entre F, R386, R1, Col B-K99, Col B-KI66, R124, R62, R64, R483, R391, R46, R724, RP4, RK2, R751, RSF1010, R401, R388 y S-a.

35 6. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicho elemento genético movilizable es un plásmido

seleccionado de los grupos Inc D, M, X, Pl, U, W, C y J.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicha célula donante es de un género seleccionado entre Escherichia, Pseudomonas, Salmonella, Proteus, Vibrio, Adnetobacter, Badilus y Micrococcus.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, donde dicha célula receptora es de un género seleccionado entre Escherichia, Pseudomonas, Salmonella, Proteus, Vibrio, Adnetobacter, Bacillus y Micrococcus.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, donde la expresión del receptor para el fago está dirigida por 45 un promotor heterólogo fuerte que es funcional en la célula receptora.

10. Un fago para uso en un procedimiento terapéutico para producir la muerte de células bacterianas que comprende:

50 (a) la exposición de una célula bacteriana donante en un cultivo bacteriano heterogéneo a condiciones en las que un elemento genético movilizable que codifica un componente receptor para un fago puede transferirse de dicha célula donante a una célula receptora que no es sensible a la unión del fago, con lo que dicho elemento movilizable se transfiere a la célula receptora y le confiere a dicha célula receptora sensibilidad a la unión del fago; y

55 (b) la administración del fago para infectar las células que expresan el receptor, donde dicha infección resulta en la muerte de las células sensibles.