Una Inteligencia artificial descubre nuevos antibióticos
El ser humano lleva usando antibióticos unos 100 años. Desde hace 30 años las autoridades competentes vienen avisando del problema futuro de las resistencias a antibióticos, puesto que se necesitan dosis más altas o antibióticos diferentes para acabar con ellos. Las autoridades sanitarias sugieren que para finales del siglo XXI los antibióticos actuales ya no serán útiles y que a partir del 2050 posiblemente ya notemos la escasez de respuesta de muchos de ellos. Se estima que para entonces unos 10 millones de personas morirán cada año debido a las infecciones resistentes.
Los antibióticos matan o impiden el crecimiento de los patógenos que invaden el cuerpo. Sin embargo, para que esto tenga un efecto completo los tratamientos deben ser prolongados y en las cantidades recomendadas. Si estas dos condiciones no se cumplen mataremos a una parte de la población de bacterias. Si cuando el individuo empieza a encontrarse mejor se detiene el tratamiento recomendado antes de hora es muy posible que la persona se reponga a la infección. Sin embargo, aquellos patógenos que por pura variabilidad genética eran ligeramente más resistentes al antibiótico sobrevivirán. En este escenario, estos patógenos habrán sido seleccionados para sobrevivir y dejaran a su descendencia ese rasgo que las protege ligeramente. Cuando esto tiene lugar de forma repetida al final tendremos una población con una resistencia creciente. Además, a esto hay que sumar la capacidad de algunas bacterias de transmitir material genético de forma horizontal, a otros individuos sin necesidad de reproducción ni recombinación genética.
La búsqueda de nuevos antibióticos ha sido una carrera constante desde hace medio siglo. Si bien es cierto que nuevas promesas en el campo se descubren con grandes esfuerzos de investigación y desarrollo cada pocos años, la velocidad con la que se encuentran estas moléculas es cada vez menor. Se estima que se encuentra una cada 15 años con un coste de unos 1.190 millones de dolares.
En este contexto, la inteligencia artificial (IA) se presenta como una herramienta valiosa y prometedora para acelerar el descubrimiento de nuevos antibióticos. La IA tiene la capacidad de analizar grandes cantidades de datos y encontrar patrones que serían difíciles de detectar para los humanos. Esto puede ser especialmente útil en el campo de la biología molecular, donde los investigadores a menudo tienen que lidiar con una cantidad abrumadora de información.
Unos de los antibióticos más prometedores que se han empezado a desarrollar recientemente tienen una particularidad, han sido generados por inteligencia artificial (IA). Es cierto que el software predictivo se empleaba ya en varios puntos del proceso, pero esta es la primera vez que una inteligencia artificial propone un nuevo compuesto químico. La inteligencia artificial partió de una base de datos con más de 2.300 compuestos de conocidas propiedades antibacterianas y de origen tanto vegetal como animal o bacteriano. Entre ellos figuraban 300 que eran antibióticos ya autorizados. Gracias a esto, la IA aprendió qué clase de comportamientos se estaban buscando y a predecir la función molecular de un compuesto cuando se le presenta el conjunto de las proteínas de los patógenos más comunes.
La investigación publicada este 2020 en la prestigiosa revista Cell mostró que la Ia era capaz de elegir unos pocos compuestos de una lista de más de 100 millones. De entre todos los que eligió solo el 50% resultaron tener eficacia antibiótica, pero uno de ellos fue un rotundo éxito. Puedes leer más sobre el nuevo antibiótico descubierto, la halicina, y sus resultados de laboratorio en el artículo de aquí (próximamente).
Este avance en la utilización de la IA para el descubrimiento de nuevos antibióticos es un hito importante en la lucha contra las infecciones resistentes a los medicamentos. Sin embargo, la IA no es una solución mágica. Aunque puede acelerar el proceso de descubrimiento, todavía se necesita un gran esfuerzo humano para llevar a cabo los ensayos clínicos necesarios para garantizar la seguridad y eficacia de los nuevos compuestos. Además, es crucial que continuemos trabajando en la prevención de las infecciones y en el uso responsable de los antibióticos para evitar la aparición de nuevas resistencias.
