Investigadores de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania han utilizado inteligencia artificial (IA) para identificar casi un millón de compuestos antibióticos potenciales en una vasta base de datos de genomas microbianos, según informa The Guardian.
La resistencia a los antibióticos es una amenaza creciente para la salud global, lo que resalta la necesidad urgente de nuevos compuestos antimicrobianos. Este desafío ha llevado a los científicos a buscar soluciones innovadoras y, sobre todo, rápidas.
Este estudio, publicado en la revista Cell, supone una drástica aceleración en lo que a procesos de descubrimiento de fármacos se refiere. Utilizando algoritmos avanzados, los investigadores pudieron analizar grandes cantidades de datos biológicos en un tiempo récord. “Lo que antes llevaba años, ahora puede lograrse en horas usando ordenadores”, afirma el Dr. César de la Fuente, coautor principal del estudio.
De los 863.498 péptidos antimicrobianos (proteínas de origen natural con propiedades antibióticas; en inglés, APMs) candidatos identificados, más del 90% no habían sido descritos previamente.
Y es que un concepto clave en esta investigación es el de la llamada ‘materia oscura’ microbiana. Similar a la materia oscura en cosmología, que constituye gran parte del universo pero es difícil de detectar, la materia oscura microbiana se refiere a la vasta cantidad de material genético microbiano presente en el medio ambiente, pero que nunca ha sido cultivado y, por lo tanto, estudiado, en un laboratorio. A través de la IA aplicada a las técnicas de secuenciación de ADN, los investigadores pueden explorar esta materia oscura de manera mucho más eficiente, descubriendo nuevos genes y compuestos con potencial terapéutico a los que antes no tenían acceso.
Las pruebas iniciales en 11 cepas bacterianas causantes de enfermedades, incluyendo cepas resistentes a antibióticos, mostraron que 63 de 100 candidatos erradicaron completamente el crecimiento de al menos un patógeno, a menudo a dosis muy bajas. Este resultado sugiere un alto potencial terapéutico de estos compuestos.
Dichos compuestos tienen su origen en microbios de una amplia variedad de hábitats, desde la saliva humana hasta corales marinos, validando el enfoque de exploración de datos biológicos de los investigadores. Dicha diversidad de fuentes subraya la riqueza de la naturaleza como un reservorio de nuevas medicinas.
Este estudio marca el inicio de una nueva era en el descubrimiento de antibióticos, proporcionando múltiples nuevas oportunidades para los desarrolladores de antibióticos y posicionando a la IA como una herramienta fundamental en la lucha contras las enfermedades resistentes.