El nuevo antibiótico descubierto con inteligencia artificial capaz de matar a una superbacteria mortal
Jueves 25 de
Mayo 2023
Con la ayuda de inteligencia artificial (IA), un grupo de científicos descubrió un nuevo antibiótico que puede matar una especie mortal de superbacteria.
La IA permitió reducir una lista de miles de compuestos químicos hasta quedar con unos cuantos que fueron analizados en el laboratorio.
El resultado fue un potente antibiótico experimental llamado abaucina, que deberá ser sometido a nuevas pruebas antes de ser usado como tratamiento.
Los investigadores de Canadá y Estados Unidos afirman que la IA tiene el poder de acelerar enormemente el descubrimiento de nuevos fármacos.
Detener a las superbacterias
Los antibióticos matan a las bacterias. Sin embargo, durante décadas han hecho falta nuevos y las bacterias se han vuelto cada vez más difíciles de tratar, debido a que desarrollan resistencia a los atibióticos que ya tenemos.
Se estima que más de un millón de personas al año mueren a causa de infecciones provocadas por agentes que resisten el tratamiento con antibióticos.
Los investigadores se centraron en una de las especies de bacterias más problemáticas: la Acinetobacter baumannii, que puede infectar heridas y causar neumonía.
Aunque no sea frecuente oír hablar de ella, se trata de una de las tres superbacterias que la Organización Mundial de la Salud identifica como una amenaza "crítica".
A menudo es capaz de ignorar múltiples antibióticos y causar problemas en hospitales y residencias de ancianos, donde puede sobrevivir en superficies y equipos médicos.
El doctor Jonathan Stokes, investigador de la Universidad McMaster en Canadá, describe a esta superbacteria como el "enemigo público número uno", ya que es "realmente común" encontrar casos en los que es "resistente a casi todos los antibióticos".
Inteligencia artificial
Para encontrar el nuevo antibiótico, los investigadores primero entrenaron a la IA. Tomaron miles de medicamentos de los que se conocía la estructura química precisa y los probaron manualmente en la Acinetobacter baumannii, para identificar cuál podía ralentizar o matar a la superbacteria.
Esta información se introdujo en la IA para que aprendiera las características químicas de los medicamentos que podían atacar a la bacteria.
Luego, la IA arrojó una lista de 6.680 compuestos cuya eficacia se desconocía. Los resultados, publicados en la revista científica Nature Chemical Biology, mostraron que la herramienta tardó una hora y media en producir una lista corta.
Los investigadores probaron 240 en el laboratorio y encontraron nueve antibióticos potenciales. Uno de ellos fue el potente antibiótico abaucina.
Los experimentos de laboratorio mostraron que puede tratar heridas infectadas en ratones y matar muestras de A. baumannii en pacientes.
"Aquí es cuando comienza el trabajo", dijo Stokes.
El siguiente paso es perfeccionar el fármaco en el laboratorio y luego realizar ensayos clínicos.
Stokes advierte que para que los primeros antibióticos descubiertos con la ayuda de IA puedan ser recetados quizás habrá que esperar hasta 2030.
Curiosamente, este antibiótico experimental no tuvo efecto sobre otras especies de bacterias y solo funciona en con la A. baumannii.
Muchos antibióticos matan las bacterias indiscriminadamente. Los investigadores creen que la precisión de la abaucina dificultará la aparición de resistencia a los medicamentos y podría provocar menos efectos secundarios.
En principio, la IA podría detectar decenas de millones de compuestos potenciales, lo cual no puede lograrse manualmente.
"La IA aumenta la tasa y, en un mundo perfecto, reduce el costo de descubrir estas nuevas clases de antibióticos que necesitamos desesperadamente", señaló Stokes.
Los investigadores probaron el uso de IA en el descubrimiento de antibióticos con la bacteria E. coli en 2020, pero ahora planean centrarse en otros agentes infecciosos: Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa.
"Este hallazgo respalda aún más la premisa de que la IA puede acelerar y expandir significativamente nuestra búsqueda de nuevos antibióticos", dijo el profesor James Collins, del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
"Estoy emocionado de que este trabajo nos ayude a demostrar que podemos usar la IA para combatir patógenos problemáticos como la A. baumannii", agregó
El resultado fue un potente antibiótico experimental llamado abaucina, que deberá ser sometido a nuevas pruebas antes de ser usado como tratamiento.
Los investigadores de Canadá y Estados Unidos afirman que la IA tiene el poder de acelerar enormemente el descubrimiento de nuevos fármacos.
Detener a las superbacterias
Los antibióticos matan a las bacterias. Sin embargo, durante décadas han hecho falta nuevos y las bacterias se han vuelto cada vez más difíciles de tratar, debido a que desarrollan resistencia a los atibióticos que ya tenemos.
Se estima que más de un millón de personas al año mueren a causa de infecciones provocadas por agentes que resisten el tratamiento con antibióticos.
Los investigadores se centraron en una de las especies de bacterias más problemáticas: la Acinetobacter baumannii, que puede infectar heridas y causar neumonía.
Aunque no sea frecuente oír hablar de ella, se trata de una de las tres superbacterias que la Organización Mundial de la Salud identifica como una amenaza "crítica".
A menudo es capaz de ignorar múltiples antibióticos y causar problemas en hospitales y residencias de ancianos, donde puede sobrevivir en superficies y equipos médicos.
El doctor Jonathan Stokes, investigador de la Universidad McMaster en Canadá, describe a esta superbacteria como el "enemigo público número uno", ya que es "realmente común" encontrar casos en los que es "resistente a casi todos los antibióticos".
Inteligencia artificial
Para encontrar el nuevo antibiótico, los investigadores primero entrenaron a la IA. Tomaron miles de medicamentos de los que se conocía la estructura química precisa y los probaron manualmente en la Acinetobacter baumannii, para identificar cuál podía ralentizar o matar a la superbacteria.
Esta información se introdujo en la IA para que aprendiera las características químicas de los medicamentos que podían atacar a la bacteria.
Luego, la IA arrojó una lista de 6.680 compuestos cuya eficacia se desconocía. Los resultados, publicados en la revista científica Nature Chemical Biology, mostraron que la herramienta tardó una hora y media en producir una lista corta.
Los investigadores probaron 240 en el laboratorio y encontraron nueve antibióticos potenciales. Uno de ellos fue el potente antibiótico abaucina.
Los experimentos de laboratorio mostraron que puede tratar heridas infectadas en ratones y matar muestras de A. baumannii en pacientes.
"Aquí es cuando comienza el trabajo", dijo Stokes.
El siguiente paso es perfeccionar el fármaco en el laboratorio y luego realizar ensayos clínicos.
Stokes advierte que para que los primeros antibióticos descubiertos con la ayuda de IA puedan ser recetados quizás habrá que esperar hasta 2030.
Curiosamente, este antibiótico experimental no tuvo efecto sobre otras especies de bacterias y solo funciona en con la A. baumannii.
Muchos antibióticos matan las bacterias indiscriminadamente. Los investigadores creen que la precisión de la abaucina dificultará la aparición de resistencia a los medicamentos y podría provocar menos efectos secundarios.
En principio, la IA podría detectar decenas de millones de compuestos potenciales, lo cual no puede lograrse manualmente.
"La IA aumenta la tasa y, en un mundo perfecto, reduce el costo de descubrir estas nuevas clases de antibióticos que necesitamos desesperadamente", señaló Stokes.
Los investigadores probaron el uso de IA en el descubrimiento de antibióticos con la bacteria E. coli en 2020, pero ahora planean centrarse en otros agentes infecciosos: Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa.
"Este hallazgo respalda aún más la premisa de que la IA puede acelerar y expandir significativamente nuestra búsqueda de nuevos antibióticos", dijo el profesor James Collins, del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
"Estoy emocionado de que este trabajo nos ayude a demostrar que podemos usar la IA para combatir patógenos problemáticos como la A. baumannii", agregó
Con información de
BBC News Mundo
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