SANTO DOMINGO, República Dominicana.- Investigadores estadounidenses descubrieron un potente antibiótico gracias al uso de la inteligencia artificial, lo que llega en momentos en que la Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte que la falta de nuevos antibióticos amenaza la lucha contra la propagación de las bacterias resistentes a los medicamentos, las que matan cada año a decenas de miles de personas.
La OMS tiene actualmente entre sus más apremiantes preocupaciones la propagación del coronavirus y precisamente la falta de nuevos antibióticos contra las bacterias resistentes.
Tanto las bacterias como los virus causan infecciones, pero los antibióticos sólo funcionan contra las bacterias. Los antibióticos no combaten las infecciones causadas por virus, peor el actual coronavirus.
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Sobre las bacterias, el organismo especializado de las Naciones Unidas publicó estos días dos nuevos informes sobre la falta de nuevos antibióticos en desarrollo.
"La amenaza de la resistencia a los antimicrobianos nunca fue tan inmediata y la necesidad de soluciones más urgentes", declaró el director de la OMS, Tedros Adhanom Ghebreyesus.
"Hay muchas iniciativas en marcha para reducir la resistencia, pero también necesitamos que los países y la industria farmacéutica se involucren más y aporten fondos sostenibles y nuevos medicamentos innovadores", añadió.
La antibioresistencia (el hecho que algunas bacterias se vuelven resistentes a los antibióticos) es una amenaza y la OMS teme que el mundo se encamine hacia una era en la que las infecciones comunes puedan volver a causar la muerte.
Descubiertos en la década de 1920, los antibióticos salvaron decenas de millones de vidas al luchar eficazmente contra enfermedades bacteriológicas como la neumonía, la tuberculosis y la meningitis.
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Pero a lo largo de las décadas, las bacterias se modificaron para resistir estos medicamentos.
Las bacterias pueden volverse resistentes cuando los pacientes utilizan antibióticos que no necesitan, o no terminan su tratamiento, dando así a la bacteria la oportunidad de sobrevivir y desarrollar inmunidad.
Según la OMS, se están desarrollando 60 nuevos medicamentos, incluidos 50 antibióticos. Otros medicamentos más innovadores se encuentran en la etapa de los ensayos preclínicos.
En este contexto y debido a la rápida aparición de bacterias resistentes a los antibióticos y la creciente necesidad de descubrir nuevos antibióticos, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Harvard entrenaron una red neuronal profunda capaz de predecir moléculas con actividad antibacteriana.
"Descubrimos –dice el estudio publicado en la revista Cell– una molécula del Centro de Reutilización de Drogas, la halicina, que es estructuralmente divergente de los antibióticos convencionales y muestra actividad bactericida contra un amplio espectro filogenético de patógenos que incluyen Mycobacterium tuberculosis y Enterobacteriaceae resistentes a carbapenem".
"Nuestro modelo -añade- identificó ocho compuestos antibacterianos que están estructuralmente distantes de los antibióticos conocidos" y lo hicieron gracias a un algoritmo de inteligencia artificial (IA) que "puso el ojo" en una nueva molécula antibiótica capaz de eliminar bacterias resistentes a los medicamentos tradicionales.
El mecanismo de la inteligencia artificial (IA) permitió buscar, por medio de modelos informáticos, las moléculas químicas idóneas para atacar a determinadas bacterias.
La nueva molécula fue probada en ratones infectados por la Acinetobacter baumannii, bacteria que contaminó a numerosos soldados estadounidenses en Irak y en Afganistán y resiste a todos los antibióticos conocidos. Los ratones se curaron en 24 horas.
Homenaje a la computadora de la película “2001, Odisea del espacio”
La molécula fue bautizada “halicina” en homenaje a la computadora HAL de la película “2001, Odisea del espacio” (Stanley Kubrick).
“Queríamos desarrollar una plataforma que permitiera explotar el potencial de la inteligencia artificial para abrir una nueva era de medicamentos antibióticos“, explica James Collins, profesor de ingeniería médica en el MIT y coautor de este descubrimiento publicado en la revista Cell.
Al comentar el estudio, el sitio tynmagazine.com reveló que, para tratar de encontrar compuestos completamente novedosos, Collins se asoció con Regina Barzilay, profesora de electrónica eléctrica y ciencias de la computación de Delta Electronics en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT).
También con el profesor Tommi Jaakkola y sus estudiantes Kevin Yang, Kyle Swanson y Wengong Jin, quienes previamente habían desarrollado modelos informáticos de aprendizaje automático que pueden ser entrenados para analizar las estructuras moleculares de compuestos y correlacionarlos con rasgos particulares, como la capacidad de matar bacterias.
La IA permite ampliar el campo de los productos candidatos a convertirse en medicamentos a moléculas insospechadas por los investigadores. La idea no es nueva (tiene décadas), pero hasta ahora los métodos empleados no eran lo suficientemente finos como para hallar moléculas eficaces.
Los investigadores probaron su modelo a partir de la bacteria Escherichia coli, y luego buscaron entre unos 6 mil compuestos químicos cuáles tenían las características buscadas. El algoritmo encontró un compuesto que presentaba una estructura diferente de la de los antibióticos existentes y determinó que sería eficaz contra numerosas bacterias.
“Nuestro enfoque reveló esta molécula increíble que es sin duda el antibiótico más poderoso que se haya descubierto nunca“, subrayó Collins.