Descubre un nuevo antibiótico capaz de acabar con las superbacterias gracias a la IA

(CNN)– Un grupo de investigadores encontró un nuevo tipo de antibiótico que actuaba contra una bacteria especialmente peligrosa y resistente a los medicamentos, gracias a la inteligencia artificial.

Cuando se prueba el antibiótico en la piel de ratones infectados experimentalmente con la superbacteria, se verifica el crecimiento de la bacteria, lo que sugiere que el método puede usarse para crear antibióticos adecuados para combatir otros patógenos resistentes a los medicamentos.

Los investigadores también probaron el antibiótico contra 41 cepas distintas de Acinetobacter baumannii resistentes a los antibióticos. El fármaco incluye en todas ellas, aunque habrá que perfeccionarlo y probarlo en ensayos clínicos con humanos antes de poder utilizarlo en pacientes.

Es más, el compuesto identificado por la inteligencia artificial faltó de forma tal que solo bloqueó el patógeno problemático. No parece matar a las muchas otras especies de bacterias beneficiosas que viven en el intestino o en la piel, lo que lo convierte en un agente poco frecuente y de acción limitada.

Según los investigadores, si hubiera más antibióticos que funcionaran con esta precisión, se puede evitar que las bacterias se hiciesen resistentes.

El estudio fue publicado en la revista académica Nature Chemical Biology.

“Es increíblemente prometedor”, dijo el Dr. César de la Fuente, profesor adjunto de la Facultad de Medicina Perlman de la Universidad de Pensilvania, quien también utilizó la IA para encontrar nuevos tratamientos, pero que no participó en la nueva investigación.

De la Fuente dice que este tipo de enfoque para encontrar nuevos medicamentos está en un campo emergente que los investigadores han estado probando desde aproximadamente 2018. Reduce el tiempo que lleva clasificando miles de compuestos prometedores.

«Creo que la IA, como hemos visto, se puede aplicar con éxito en muchos dominios, y creo que el descubrimiento de medicamentos es una especie de próxima frontera».

Para el estudio, los investigadores se centran en la bacteria Acinetobacter baumanii. Esta bacteria está presente en hospitales y otros centros de salud y se adhiere al área como perillas de puertas y mostradores. Cómo son los capaces de tomar fragmentos de ADN de otras organizaciones con los que entran en contacto, puede incorporar sus mejores armas: genes que el ayudante resistió a los agentes que los médicos utilizan para tratarlos.

«Es lo que en el laboratorio llamamos un patógeno profesional», dijo Jon Stokes, uno de los investigadores y profesor adjunto de Bioquímica y Ciencias Biomédicas de la Universidad McMaster en Hamilton, Ontario.

Esta especie causa infecciones de la piel, infecciones de la sangre o infecciones respiratorias difíciles. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC, por sus siglas en inglés) señalón en 2019 que las infecciones por Acinetobacter baumanii eran las que «más necesitaban» nuevos tipos de antibióticos para tratarlas.

Naciones Unidas estudio reciente de los pacientes hospitalizados con infecciones por Acinetobacter baumanii resistentes a incluso potentes antibióticos carbapenémicos descubrió que 1 de cada 4 había muerto en el mes siguiente su diagnóstico.

Para el nuevo estudio, Stokes y su laboratorio colaboran con investigadores del Instituto Broad del MIT y Harvard. In primer lugar, utilizó una técnica denominada cribado de fármacos de alto rendimiento para cultivar Acinetobacter baumanii en platos de laboratorio y pasaron semanas exponiendo estas colonias a más de 7,500 agentes: fármacos y principios activos de fármacos. Encontraron 480 compuestos que bloqueaban el crecimiento de las bacterias.

Introduce esta información en una computadora y utilízala para ingresar un algoritmo de inteligencia artificial.

“Una vez que utilizamos nuestro modelo trastorno, lo que podíamos hacer era empezar a mostrarle imágenes nuevas de sustancias químicas que nunca había visto, ¿no?”, explica Stokes.

A continuación, se dirá que el modelo analizará más de 6.000 moléculas, por lo que, según Stokes, la IA tendrá que funcionar en unos minutos.

Redujeron la búsqueda a 240 sustancias químicas, que probaron en el laboratorio. Las pruebas de laboratorio les ayuda a reducir a nueva la lista de los mejores inhibidores de la bacteria. A partir de aquí, examinamos más detenidamente la estructura de este uno de ellos, eliminando los que pensaban que podrían ser peligrosos o estar relacionados con conocidos antibióticos.

Se quedó con un compuesto, ilamado RS102895, que Stokes cree que había desarrollado originalmente como posible tratamiento para la diabetes.

Según Stokes, parece funcionar de una forma completamente nueva, impidiendo que los componentes de las bacterias se desplacen desde el interior de la célula hasta su superficie.

«Se trata de un mecanismo bastante interesante que, hasta donde yo sé, no se observó entre los antibióticos clínicos», afirma.

Además, el RS102895 —al que los investigadores han dado el número de abaucina— solo actúa contra Acinetobacter baumanii.

Según Stokes, la mayoría de los antibióticos son de amplio espectro y actúan contra muchas especies de bacterias. Los antibióticos de amplio espectro ejercen una gran presión de selección sobre los tipos de bacterias, lo que hace que evolucionen rápidamente y compartan genes que les ayudan a resistir el fármaco y sobrevivir.

«En el caso de esta molécula, como solo actúa con gran potencia contra Acinetobacterno impone esa presión selectiva universal, por lo que no va a propagar la resistencia con tanta rapidez”, explicó.

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