Los bacteriófagos podrían reducir el daño causado por la fracturación hidráulica, una práctica notoriamente divisoria

Biotecnología para limitar la contaminación de combustibles fósiles

El auge de la producción de petróleo y gas de esquisto en EE. UU. ha supuesto un cambio importante en el panorama energético mundial. Revirtió por sí solo la caída de la producción estadounidense, ya que la producción de campos convencionales de petróleo y gas comenzó a disminuir en la década de 1970.

Fuente: EIA

La producción de petróleo de esquisto también conlleva un consumo masivo de agua, con 1,3 mil millones de barriles de agua utilizados para la estimulación de pozos de producción, así como un volumen anual de agua producida (PW) de 1,6 mil millones de barriles.

Esta agua producida (PW) es el principal residuo ambiental de la industria del esquisto (ignorando las emisiones de carbono y metano). Contiene iones (sales) así como compuestos orgánicos volátiles (COV), hidrocarburos y otros compuestos orgánicos, creando una mezcla química muy compleja. Esta mezcla también es un caldo de cultivo perfecto para bacterias.

Actualmente, la PW suele procesarse y reinyectarse en pozos petroleros para ayudar a mantener la presión en el depósito de petróleo de esquisto. El problema es que la proliferación bacteriana puede causar muchos problemas, desde la corrosión de tuberías por Pseudomonas aeruginosa oxidando hierro hasta Bacillus megaterium descomponiendo hidrocarburos, el propio objetivo de la extracción de petróleo de esquisto.

Para solucionarlo, la PW se desinfecta mediante muchos métodos, incluidos agentes oxidantes (ozono, permanganato y peróxido de hidrógeno) o glutaraldehído, hipoclorito, ácido peracético y otros biocidas; todos estos compuestos son costosos en energía de producir y pueden ser contaminantes por sí mismos.

Peor aún, las bacterias evolucionan rápidamente para adaptarse a ellos, requiriendo concentraciones cada vez más altas para mantener la eficacia. Esto es similar a la aparición de resistencia a los antibióticos en los hospitales.

Un nuevo tipo de agente bactericida, una clase de virus llamada bacteriófago, podría aprovecharse para resolver el problema.

(discutimos los bacteriófagos en el contexto de la resistencia a los antibióticos y la terapia en “Creando antibióticos vivos: BiomX vs Armata (PHGE ) ”)

Bacteriófagos contra bacterias

Los bacteriófagos son virus especializados en infectar bacterias y son inofensivos para otros seres vivos. Se multiplican inyectando su material genético en la bacteria, obligándola a producir más bacteriófagos.

Funcionan mediante un sistema de ‘cerradura y llave’, dependiendo principalmente de la interacción del fagos con receptores presentes en la superficie de la célula bacteriana. Esto significa que la mayoría de los bacteriófagos son ultra‑especializados, a menudo dirigidos a una sola especie de bacteria.

Como los bacteriófagos están “vivos”, pueden coevolucionar con las bacterias y adaptarse a la mayoría de las resistencias que aparecerían al usar químicos o antibióticos.

Fuente: Britannica

Los bacteriófagos también se sabe que funcionan incluso en entornos hostiles, como agua salada, altas temperaturas o pH extremo. Por lo tanto, podrían ser una opción perfecta para eliminar bacterias en el agua producida por el esquisto.

Bacteriófagos para limpiar aguas residuales

Investigadores de la Universidad de Texas y de la Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña en la República Dominicana han investigado el potencial de los bacteriófagos contra Pseudomonas aeruginosa y Bacillus megaterium. Las dos bacterias fueron elegidas por su contribución a los problemas en el procesamiento del agua de esquisto y por la disponibilidad comercial de bacteriófagos que las atacan.

Los investigadores demostraron que, en presencia de fagos, P. aeruginosa no logró proliferar en el agua residual. Para B.megaterium, una mezcla de 2 especies de fagos llamadas Slash y Palmer ha demostrado ser más eficaz que un tratamiento con un solo fago para eliminar la bacteria.

Progresos futuros con bacteriófagos

Para que esta solución se adopte de manera más amplia, se necesita la producción masiva de los fagos y un protocolo para incorporarlos en el procesamiento del agua residual de esquisto.

Otra limitación es que cada bacteriófago es muy específico de una especie bacteriana, por lo que apuntar a otras bacterias requerirá un banco de fagos más amplio y más fagos comercialmente disponibles que los actualmente disponibles.

En cualquier caso, esto demuestra el potencial de una opción biológica en el procesamiento del agua producida por el esquisto, reduciendo enormemente la necesidad de tratamientos químicos contaminantes y que demandan mucha energía.

Empresas de bacteriófagos

Muchas empresas están trabajando en tecnología de bacteriófagos, pero solo unas pocas cotizan en bolsa. La mayoría se centra en aplicaciones terapéuticas, ya que tienden a ser un mercado mucho más rentable, aunque también uno que enfrenta regulaciones mucho más estrictas.

Fuente: Pharmaceutical Technology

1.  BiomX

BiomX es una empresa de bacteriófagos centrada en tratar infecciones resistentes a los antibióticos relacionadas con la fibrosis quística y las infecciones por Staphylococcus aureus en la osteomielitis del pie diabético (DFO).

Hay 17.000 pacientes con fibrosis quística en EE. UU. y Europa Occidental con infecciones crónicas de PsA, lo que crea una oportunidad comercial potencial de 1.600 millones de dólares a nivel mundial.

La DFO es la causa de la mayoría de las 160 000 amputaciones de extremidades inferiores en pacientes diabéticos anualmente en EE. UU., lo que crea una oportunidad comercial potencial de 2.000 millones de dólares a nivel mundial.

Fuente: Biomx

En marzo de 2024, se fusionó con su competidor Adaptive Phage Therapeutics, lo que le dio 2 productos en fase II de ensayos clínicos, con resultados esperados en 2025.

Fuente: Biomx

Los resultados clínicos iniciales han sido prometedores, incluyendo la penetración de biopelículas (el problema clave en los fracasos del tratamiento de la DFO) y un buen perfil de seguridad, así como no desarrollo de resistencia por parte de las bacterias.

BiomX también está investigando tratamientos para infecciones cutáneas (dermatitis atópica), con la investigación aún en fase preclínica.

2. PHAXIAM Therapeutics (PHXM.PA)

Phaxiam, con sede en Francia, es el resultado de la fusión en junio de 2023 de las empresas centradas en fagos Pherecydes Pharma y Erytech Pharma .

El portafolio de la empresa se centra en bacterias también objetivo de BiomX, Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa, así como Escherichia coli.

Se espera que la mayoría de los ensayos clínicos de fase 2 se inicien en 2025.

Fuente: Phaxiam

El portafolio de I+D de la empresa parece prometedor, pero la caída del precio de sus acciones en los últimos años indica la preocupación de los inversores respecto a su estabilidad financiera. En abril de 2024, anunció que su liquidez solo alcanzaría hasta septiembre de 2024, y está “Revisando opciones para extender aún más la liquidez”.