Convertir las bacterias en fábricas de unos productos llamados bacteriocinas que sirven para eliminar otras bacterias causantes de infecciones. Es el punto de partida de Bac4RumA, un ambicioso proyecto internacional que lidera el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) desde el laboratorio de Producción de Rumiantes de Caldes de Montbui y desde el grupo de Acuicultura de la Rápita.

Enfocado en encontrar una alternativa a los antibióticos que sea de bajo coste y para su uso en animales, y que se pueda fabricar y utilizar en países en vías de desarrollo, el proyecto se lleva a cabo con profesionales de la Universidad Royal Holloway de Londres; de la universidad NOHU de Turquía, y de la universidad de Ilorin, en Nigeria. El producto resultante se probará en granjas de rumiantes y piscifactorías de este último país.

El proyecto cuenta con una financiación de un millón de euros procedente de fondos poco habituales en nuestro país: los de una fundación del gobierno canadiense que invierte en investigación de alta calidad para los países de ingresos bajos o medios, y los del gobierno británico.

Vacas, ovejas, cabras y tilapia

La resistencia de las bacterias frente a los antibióticos, fruto de un sobreuso de estos medicamentos a lo largo de muchos años, es un problema para la salud global, que incluye la salud humana y animal.

“Desde el programa de Producción de Rumiantes del IRTA hace tiempo que trabajamos para desarrollar moléculas que nos permitan tratar animales que tienen infecciones bacterianas para minimizar el uso de los antibióticos y ahora, en el marco de este proyecto, queremos desarrollar una nueva generación de antimicrobianos de bajo coste produciendo extractos ricos en bacteriocinas”, explica Anna Arís Giralt, investigadora de este programa y coordinadora de Bac4RumA. “Además, intentamos ofrecer una única solución para dos problemáticas: las infecciones que afectan a los rumiantes y también las que afectan a los peces, y por ello en el proyecto también participan los investigadores Sílvia Torrecillas, Enric Gisbert y Dolors Furones del programa de Acuicultura del IRTA”, añade Arís.

En concreto, el producto resultante de las investigaciones en el IRTA se probará en vacas, ovejas y cabras, que a menudo sufren mastitis, es decir, infecciones de la glándula mamaria que suponen pérdidas económicas importantes para la industria lechera. También se probará su efecto en piscifactorías productoras de tilapia, donde los brotes causados por enfermedades bacterianas suponen elevados costes económicos. Todo ello se llevará a cabo en decenas de granjas de Nigeria, donde se evaluará tanto la efectividad como los costes totales de la aplicación de los extractos de bacteriocinas.

Bacteriocinas: un recurso natural que se quiere potenciar

Las bacteriocinas son unos péptidos, es decir, cadenas de aminoácidos, que muchas bacterias fabrican de forma natural para defenderse de otros microorganismos o competir con ellos. Uno de los grupos de bacterias que producen este tipo de péptidos son los del ácido láctico, usados para la producción de derivados lácteos. El equipo del IRTA trabajará con uno de ellos, llamado Lactococcus lactis, para combatir dos bacterias que causan infecciones en animales y también en humanos: Staphylococcus aureus y Streptococcus agalactiae.

Elena Garcia Fruitós, investigadora del programa de Rumiantes del IRTA, que conjuntamente con Anna Arís lidera los trabajos en el laboratorio, lo detalla así: “Haremos ingeniería de Lactococcus lactis. Le introduciremos fragmentos de ADN para desarrollar cepas altamente productoras de bacteriocinas. Así, estas cepas, además de producir las bacteriocinas que ya fabrican naturalmente, sintetizarán más y de la forma que a nosotros nos interesa. Para ello utilizaremos una tecnología totalmente innovadora; fabricaremos las bacteriocinas como concatémeros, es decir, uniendo diferentes moléculas de forma encadenada, lo que nos permitirá producirlas con mayor eficiencia y obteniendo una molécula final con mayor potencial”.

Para conseguir los extractos ricos en bacteriocinas y libres de otras partes de la bacteria que las produce, es necesario dar varios pasos. El objetivo de Bac4RumA es que sean pocos pasos para abaratar los costes al máximo. En este sentido, el IRTA probará dos opciones: inducir a las bacterias para que secreten las bacteriocinas, que a priori sería la opción más económica, o bien romper las bacterias y extraer las bacteriocinas de su interior.

Una vez obtenidos los extractos, se administrarán a los rumiantes a través de una infusión en la glándula mamaria y, en el caso de las tilapias, se incluirán en su alimento. Además, el equipo que trabaja desde Turquía evaluará si este producto estimula la inmunidad de vacas lecheras gestantes y si después ello tiene un impacto beneficioso en los terneros a través del consumo del calostro.

Producción in situ en países en vías de desarrollo

El proyecto finalizará en diciembre de 2026. A medida que vaya avanzando, estudiantes de doctorado de Nigeria viajarán a Catalunya para aprender a fabricar los extractos ricos en bacteriocinas en el IRTA y así asegurar la transferencia de conocimiento a este país africano.

Mientras, se contactará con empresas locales de Nigeria interesadas en esta tecnología. Asimismo, si el producto es efectivo también podrá ser usado en países con altos ingresos, pero previa patente. «Si Bac4RumA tiene los resultados que esperamos, será un paso adelante que nos beneficiará a todos«, concluye Arís.