EL PAIS ūüĒĶ La inteligencia artificial resucita mol√©culas del mamut para crear antibi√≥ticos – Shango Media
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EL PAIS ūüĒĶ La inteligencia artificial resucita mol√©culas del mamut para crear antibi√≥ticos

El investigador César de la Fuente sostiene un modelo de la molécula hallada en el mamut con propiedades antibióticas, en Pensilvania (EE UU).
El investigador César de la Fuente sostiene un modelo de la molécula hallada en el mamut con propiedades antibióticas, en Pensilvania (EE UU).Eric Sucar / Universidad de Pensilvania

En pocos a√Īos, morir de la frecuente neumon√≠a bacteriana o de una com√ļn infecci√≥n podr√≠a ser habitual. De todas las amenazas que afronta la humanidad, una de las 10 principales es la resistencia a los antibi√≥ticos, seg√ļn la Organizaci√≥n Mundial de la Salud (OMS). De acuerdo con los datos de su grupo especializado (IACG, por sus siglas en ingl√©s), las enfermedades farmacorresistentes podr√≠an causar m√°s de 10 millones de muertes anuales en 2050, m√°s del doble que ahora. El biotecn√≥logo espa√Īol C√©sar de la Fuente, investigador principal del laboratorio que lleva su nombre, tambi√©n conocido como grupo Machine Biology de la Universidad de Pensilvania, lleva m√°s de una d√©cada rebuscando, con ayuda de la inteligencia artificial y el aprendizaje profundo (deep learning), nuevas mol√©culas a las que los microorganismos no hayan aprendido a√ļn a sobrevivir. Las ha encontrado, y resucitado, en nuestros antepasados neandertales y denisovanos. Ahora, seg√ļn publica Nature Biomedical Engineering, en animales extintos, como el mamut. Una carrera contra el reloj en la que todo puede esconder una soluci√≥n, desde las especies desaparecidas hasta la materia oscura microbiana, microorganismos que han dejado material gen√©tico en cualquier medio, pero que a√ļn no se han cultivado en laboratorio.

De seguir como hasta ahora el ritmo de generación de resistencias a los antibióticos, la salud de la humanidad retrocederá un siglo, hasta la era previa a la penicilina. Impedir este gigantesco paso atrás es la misión de César de la Fuente y su laboratorio.

Antibiotic Peptide de-Extinction o Desextinción de Péptidos Antibióticos).

‚ÄúNos permiti√≥ explorar organismos a lo largo de la historia evolutiva, incluidos los periodos del pleistoceno y el holoceno. Investigamos much√≠simas especies, desde ping√ľinos extinguidos al mamut o el perezoso gigante que Charles Darwin descubri√≥ en una de sus expediciones a la Patagonia‚ÄĚ, relata.

De ese ingente trabajo se extrajo un total de 10.311.899 p√©ptidos (cadenas cortas de amino√°cidos vinculados por uniones qu√≠micas) y se identificaron 37.176 secuencias con actividad antimicrobiana de amplio espectro. Casi un tercio de ellas (11.035) no se encuentran en organismos existentes. ‚ÄúComo estamos trayendo de vuelta a la vida mol√©culas que existieron hace miles de a√Īos, las bacterias pat√≥genas contempor√°neas jam√°s las han visto y lo m√°s probable es que no tengan mecanismos de resistencia‚ÄĚ, explica.

Muchas de las secuencias han demostrado eficacia antimicrobiana in vitro (cajas de cultivo o placas de Petri) y algunas han sido capaces de matar bacterias patógenas contemporáneas en modelos de ratón de relevancia preclínica con una eficacia equiparable a la de antibióticos disponibles hoy y con dosis menores. Se han probado con accesos de piel e infecciones profundas del muslo.

Integrantes del equipo del Laboratorio de César de la Fuente.
Integrantes del equipo del Laboratorio de César de la Fuente.Eric Sucar / Universidad de Pensilvania

Su origen, hasta ahora desconocido, ha obligado al equipo a desarrollar incluso una terminolog√≠a nueva. En el caso del antepasado extinto del elefante, la peque√Īa prote√≠na descubierta se denomina mamutsina; la procedente del Mylodon darwinii (el antepasado del perezoso descubierto por Darwin), mylodonina; y equusina es la hallada en la cebra actual y en sus antepasados.

El equipo tambi√©n ha experimentado con la combinaci√≥n de varias mol√©culas de una misma especie o de dos similares (mamut y elefante antiguo) por si potenciaban su actividad antimicrobiana frente a la prote√≠na singular. Tambi√©n falta por observar si los microorganismos desarrollan resistencia a estos nuevos compuestos y en cu√°nto tiempo. ‚ÄúEst√° en la lista‚ÄĚ, precisa De la Fuente.

‚ÄúEste trabajo, nos permite ir al pasado y encontrar secuencias diferentes, una diversidad de mol√©culas que nos pueden ayudar a hacer frente a la resistencia a los antibi√≥ticos y, quiz√°s, a otros problemas. Siempre pensamos en el ADN para explorar la vida, pero este trabajo propone empezar a usar mol√©culas como fuentes de informaci√≥n evolutiva, para ver c√≥mo progresaron o qu√© tipo de mutaciones ocurrieron a lo largo del tiempo, para aprender m√°s sobre nuestro propio sistema inmune y, quiz√°s, predecir c√≥mo va a evolucionar‚ÄĚ, concluye.

El siguiente paso es formalizar con compa√Ī√≠as farmac√©uticas acuerdos y superar el nivel precl√≠nico en modelos de rat√≥n para pasar a ensayos en humanos o incluso crear una compa√Ī√≠a surgida del laboratorio de C√©sar de la Fuente para culminar lo conseguido a nivel acad√©mico.

Luis Ostrosky, jefe de enfermedades infecciosas y epidemiolog√≠a en UTHealth Houston (University of Texas Health Science Center) y ajeno a las investigaciones de De la Fuente, alaba la l√≠nea emprendida ante una emergencia que considera real. ‚ÄúEstamos en un tiempo de la historia de la medicina muy peligroso porque la resistencia antimicrobiana aumenta. En la pr√°ctica m√©dica cotidiana encontramos infecciones que no son tratables con los antibi√≥ticos que existen ahora y eso es grav√≠simo porque la medicina depende del uso de antibi√≥ticos para cosas tan rutinarias como cirug√≠as, terapias o trasplantes. Estamos llegando a la era posantibi√≥tica, cuando ya no tendremos recursos que funcionen y estamos buscando nuevos constantemente‚ÄĚ.

Estamos llegando a la era posantibiótica, cuando ya no tendremos recursos que funcionen y estamos buscando nuevos constantemente

Luis Ostrosky, jefe de enfermedades infecciosas y epidemiología en UTHealth Houston

En este sentido, el investigador, formado en la Universidad Nacional Aut√≥noma de M√©xico, defiende todas las l√≠neas de b√ļsqueda. ‚ÄúLos mejores antibi√≥ticos que hemos tenido en la historia de la medicina vienen de la naturaleza‚ÄĚ, resalta para indicar hallazgos en plantas, insectos y otros animales, como el tibur√≥n. ‚ÄúEste tipo de investigaci√≥n [la del C√©sar de la Fuente Lab] siempre me ha parecido muy interesante. Estamos viendo en especies extintas antibi√≥ticos que no han estado presentes en la naturaleza en miles o millones de a√Īos, por lo que no han sufrido la presi√≥n evolutiva‚ÄĚ, se√Īala

Ostrosky resalta que es una carrera permanente que cuenta con una dificultad a√Īadida: ‚ÄúLos antibi√≥ticos no son un buen negocio para la industria farmac√©utica porque generalmente sus cursos son muy cortos: los pacientes se curan r√°pido y en la industria farmac√©utica el dinero est√° en las enfermedades cr√≥nicas. Constantemente vemos que salen del mercado despu√©s de 10 a√Īos y vuelven a entrar y a salir. Necesitamos un otro tipo de incentivos que nos den la seguridad de tener antibi√≥ticos que vamos a necesitar en el futuro‚ÄĚ.

El especialista se√Īala apoyos gubernamentales, que ya se han puesto en marcha en Europa y Estados Unidos, o un ‚Äúmodelo de suscripci√≥n‚ÄĚ para que las compa√Ī√≠as no dependan tanto de las ventas y que suponga un incentivo fijo. ‚ÄúHay muchos modelos econ√≥micos, pero, en este momento, definitivamente, necesitamos un cambio de forma de pensar en la industria farmac√©utica‚ÄĚ. En este sentido, aboga por que la Organizaci√≥n Mundial de la Salud tome un papel m√°s activo y en la colaboraci√≥n de las agencias norteamericana y europea.

Defiende esta necesidad porque considera ‚Äúatinada‚ÄĚ y ‚Äúrealista‚ÄĚ la alerta de la OMS. ‚ÄúSi no se act√ļa, podemos ver un mundo donde no ser√≠a seguro hacerse una cirug√≠a o administrar quimioterapia, que reduce las defensas de los pacientes. Desgraciadamente, no es infrecuente tener conversaciones sobre el fin de la vida con algunos pacientes que tienen infecciones que no son tratables‚ÄĚ.

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