La humanidad tiene un grave problema con los antibióticos. Un investigador español ha utilizado la IA para resolverlo
La inteligencia artificial ha abierto un cofre que llevaba cerrado casi 4.000 millones de años. En su interior no había oro, sino algo mucho más valioso: un arsenal de moléculas capaces de combatir a las superbacterias. Este es el resultado del equipo liderado por el biotecnólogo español César de la Fuente en la Universidad de Pensilvania, que ha estudiado el genoma de las arqueas, uno de los linajes más antiguos de la vida en la Tierra, para descubrir una familia de antibióticos que ha llamado arqueasinas.
Un enemigo invisible y cada vez más fuerte. La OMS considera la resistencia de los antimicrobianos (RAM) como una de las mayores amenazas para la humanidad. Solo en 2019 se asociaron casi 5 millones de muertes en todo el mundo debido a las bacterias que no pueden ser eliminadas con antibióticos debido a que han desarrollado defensas contra ellos. Una amenaza que cada vez es mayor, y que nos obliga a buscar nuevos antibióticos para combatir contra ellas.
El problema es especialmente grave en zonas vulnerables como entornos de conflicto o que tienen un sistema sanitario muy frágil donde el mal uso de los antibióticos produce que aparezcan estas ‘superbacterias’. Y en España, algo tan simple como tomar antibióticos para tratar un virus o no acabar la pauta completa recetada puede contribuir también a este grave problema.
Arqueas: las supervivientes extremas al rescate. Las arqueas son microorganismos unicelulares que son realmente ‘fuertes’. Son primas evolutivas de las bacterias, pero forman su propio dominio de vida, junto a las bacterias y las eucariotas (el grupo donde encontramos las células que tenemos en nuestro organismo o en las plantas).
Nacieron en la Tierra primitiva, un entorno hostil que las obligó a adaptarse para vivir en condiciones que matarían a la mayoría de los seres vivos, con temperaturas superiores a los 80 grados, acidez extrema o las grandes presiones que había en los fondos oceánicos.
Su resistencia es nuestra gran ventaja. Justamente viendo que estas bacterias podían sobrevivir a los lugares más inhóspitos, dio pie al equipo de investigación a buscar entre sus mecanismos de defensa. Y fue la clave. El propio César De La Fuente lo explica así a El País:
Desde el descubrimiento de la penicilina, la búsqueda de nuevos antibióticos se ha centrado prácticamente de forma exclusiva en bacterias y hongos. Con nuestro trabajo, este paradigma cambia porque encontramos antibióticos en un dominio de la vida prácticamente inexplorado.
Una IA para buscar tesoros moleculares. Para poder buscar entre las más de 20.000 especies de arqueas diferentes, el equipo tuvo que desarrollar una IA con ‘ApexOracle‘ para poder encontrar lo que estaban buscando. Y lo hizo. La IA identificó 90 compuestos candidatos que reunían los criterios que buscaban y de estos, el 93% eran los que mostraban propiedades antimicrobianas. De esta manera, se ahorraron una gran cantidad de tiempo.
Arqueasinas: la nueva artillería contra las superbacterias. Entre los compuestos descubiertos, uno de ellos fue la arquesina-73. Este ha demostrado en modelos in vivo que tiene una potencia comparable a la polimixina B, un antibiótico que está en el último escalón de la antibioterapia al usarse literalmente como último recurso en una superbacteria. Y aquí se abre el futuro a una nueva tanda de antibióticos que nos permitan seguir sobreviviendo a las bacterias ultraresistentes.
No es la única vía, pero es una revolucionaria. Esta estrategia de combinar la potencia computacional con la biología es un campo en plena ebullición. Lo estamos viendo con IA que se usan para detectar cáncer de páncreas de manera precoz, predecir un cáncer de mama o ser una ayuda en general para cualquier radiólogo. Y en el campo de la investigación, también siguen apoyando incluso para saber por qué una superbacteria no respondía a un tratamiento.
Imágenes | danilo.alvesd Myriam Zilles
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La humanidad tiene un grave problema con los antibióticos. Un investigador español ha utilizado la IA para resolverlo
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Xataka
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José A. Lizana
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