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Inteligencia artificial resucita moléculas

del mamut para crear antibióticos

La Universidad de Pensilvania encuentra en animales ya desaparecidos péptidos eficaces frente a los microorganismos que
resisten a los tratamientos actuales

POR RAÚL LIMÓN
n pocos años, morir de la frecuente neumonía bacte- El siguiente paso es formalizar con compañías farmacéu-
riana o de una común infección podría ser habitual. ticas acuerdos y superar el nivel preclínico en modelos de
De todas las amenazas que afronta la humanidad, ratón para pasar a ensayos en humanos o incluso crear una
Euna de las 10 principales es la resistencia a los anti- compañía surgida del laboratorio de César de la Fuente para
bióticos, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). culminar lo conseguido a nivel académico.
De acuerdo con los datos de su grupo especializado (IACG, Luis Ostrosky, jefe de enfermedades infecciosas y epide-
por sus siglas en inglés), las enfermedades farmacorresisten- miología en UTHealth Houston (University of Texas Health
tes podrían causar más de 10 millones de muertes anuales en Science Center) y ajeno a las investigaciones de De la Fuente,
2050, más del doble que ahora. alaba la línea emprendida ante una emergencia que consi-
El biotecnólogo español César de la Fuente, investiga- dera real.
dor principal del laboratorio que lleva su nombre, también “Estamos en un tiempo de la historia de la medicina muy
conocido como grupo Machine Biology de la Universidad de peligroso porque la resistencia antimicrobiana aumenta. En
Pensilvania, lleva más de una década rebuscando, con ayuda la práctica médica cotidiana encontramos infecciones que no
de la inteligencia artificial y el aprendizaje profundo (deep son tratables con los antibióticos que existen ahora y eso es
learning), nuevas moléculas a las que los microorganismos gravísimo porque la medicina depende del uso de antibióti-
no hayan aprendido aún a sobrevivir. cos para cosas tan rutinarias como cirugías, terapias o tras-
Las ha encontrado, y resucitado, en nuestros antepasados plantes. Estamos llegando a la era posantibiótica, cuando ya
neandertales y denisovanos. Ahora, según publica Nature no tendremos recursos que funcionen y estamos buscando
Biomedical Engineering, en animales extintos, como el nuevos constantemente”.
mamut. Estamos llegando a la era posantibiótica, cuando ya no
Una carrera contra el reloj en la que todo puede escon- tendremos recursos que funcionen y estamos buscando
der una solución, desde las especies desaparecidas hasta nuevos constantemente
la materia oscura microbiana, microorganismos que han Luis Ostrosky, jefe de enfermedades infecciosas y epide-
dejado material genético en cualquier medio, pero que aún no El investigador César de la Fuente sostiene un modelo miología en UTHealth Houston
se han cultivado en laboratorio. de la molécula hallada en el mamut con propiedades En este sentido, el investigador, formado en la Universidad
De seguir como hasta ahora el ritmo de generación de resis- antibióticas, en Pensilvania (EE UU).ERIC SUCAR / Nacional Autónoma de México, defiende todas las líneas de
tencias a los antibióticos, la salud de la humanidad retroce- UNIVERSIDAD DE PENSILVANIA búsqueda.
derá un siglo, hasta la era previa a la penicilina. Impedir este “Los mejores antibióticos que hemos tenido en la historia
gigantesco paso atrás es la misión de César de la Fuente y su contemporáneas jamás las han visto y lo más probable es de la medicina vienen de la naturaleza”, resalta para indicar
laboratorio. que no tengan mecanismos de resistencia”, explica. hallazgos en plantas, insectos y otros animales, como el
El hallazgo de compuestos con potencial antibiótico en Muchas de las secuencias han demostrado eficacia antimi- tiburón. “Este tipo de investigación [la del César de la Fuente
neandertales y denisovanos les abrió la puerta a traspasar crobiana in vitro (cajas de cultivo o placas de Petri) y algunas Lab] siempre me ha parecido muy interesante. Estamos
la frontera de lo existente y buscar en especies desaparecidas. han sido capaces de matar bacterias patógenas contempo- viendo en especies extintas antibióticos que no han estado
“Nos animó a preguntarnos: ¿por qué no explorar todos los ráneas en modelos de ratón de relevancia preclínica con una presentes en la naturaleza en miles o millones de años, por lo
animales, todos los organismos extintos disponibles para la eficacia equiparable a la de antibióticos disponibles hoy y que no han sufrido la presión evolutiva”, señala
ciencia?”, explica De la Fuente, considerado uno de los 10 con dosis menores. Ostrosky resalta que es una carrera permanente que
principales investigadores del mundo. Se han probado con accesos de piel e infecciones profundas cuenta con una dificultad añadida: “Los antibióticos no son
La clave ha sido la tecnología, cuya fusión con la biología del muslo. un buen negocio para la industria farmacéutica porque gene-
permite desvelar mundos hasta ahora ocultos o ya desapa- Su origen, hasta ahora desconocido, ha obligado al equipo ralmente sus cursos son muy cortos: los pacientes se curan
recidos. a desarrollar incluso una terminología nueva. rápido y en la industria farmacéutica el dinero está en las
“Para poder explorar cientos de proteomas [conjunto En el caso del antepasado extinto del elefante, la pequeña enfermedades crónicas. Constantemente vemos que salen
completo de proteínas elaboradas por un organismo] al proteína descubierta se denomina mamutsina; la proceden- del mercado después de 10 años y vuelven a entrar y a salir.
mismo tiempo, hemos tenido que desarrollar un modelo de te del Mylodon darwinii (el antepasado del perezoso descu- Necesitamos un otro tipo de incentivos que nos den la seguri-
inteligencia artificial más poderoso que el usado anterior- bierto por Darwin), mylodonina; y equusina es la hallada en dad de tener antibióticos que vamos a necesitar en el futuro”.
mente. la cebra actual y en sus antepasados. El especialista señala apoyos gubernamentales, que ya
Creamos un modelo de deep learning que aúna lo último de El equipo también ha experimentado con la combinación se han puesto en marcha en Europa y Estados Unidos, o un
la inteligencia artificial y de machine learning [aprendizaje de varias moléculas de una misma especie o de dos similares “modelo de suscripción” para que las compañías no dependan
automático] basado en redes neuronales”, detalla el investi- (mamut y elefante antiguo) por si potenciaban su actividad tanto de las ventas y que suponga un incentivo fijo.
gador, que bautizó el sistema como APEX (Antibiotic Peptide antimicrobiana frente a la proteína singular. “Hay muchos modelos económicos, pero, en este momento,
de-Extinction o Desextinción de Péptidos Antibióticos). También falta por observar si los microorganismos desa- definitivamente, necesitamos un cambio de forma de pensar
“Nos permitió explorar organismos a lo largo de la historia rrollan resistencia a estos nuevos compuestos y en cuánto en la industria farmacéutica”.
evolutiva, incluidos los periodos del pleistoceno y el holoceno. tiempo. “Está en la lista”, precisa De la Fuente. En este sentido, aboga por que la Organización Mundial de
Investigamos muchísimas especies, desde pingüinos extin- “Este trabajo, nos permite ir al pasado y encontrar secuen- la Salud tome un papel más activo y en la colaboración de las
guidos al mamut o el perezoso gigante que Charles Darwin cias diferentes, una diversidad de moléculas que nos pueden agencias norteamericana y europea.
descubrió en una de sus expediciones a la Patagonia”, relata. ayudar a hacer frente a la resistencia a los antibióticos y, Defiende esta necesidad porque considera “atinada” y
De ese ingente trabajo se extrajo un total de 10.311.899 quizás, a otros problemas. “realista” la alerta de la OMS.
péptidos (cadenas cortas de aminoácidos vinculados por Siempre pensamos en el ADN para explorar la vida, “Si no se actúa, podemos ver un mundo donde no sería
uniones químicas) y se identificaron 37.176 secuencias con pero este trabajo propone empezar a usar moléculas como seguro hacerse una cirugía o administrar quimioterapia, que
actividad antimicrobiana de amplio espectro. Casi un tercio fuentes de información evolutiva, para ver cómo progresa- reduce las defensas de los pacientes. Desgraciadamente, no
de ellas (11.035) no se encuentran en organismos existentes. ron o qué tipo de mutaciones ocurrieron a lo largo del tiempo, es infrecuente tener conversaciones sobre el fin de la vida con
“Como estamos trayendo de vuelta a la vida moléculas para aprender más sobre nuestro propio sistema inmune y, algunos pacientes que tienen infecciones que no son trata-
que existieron hace miles de años, las bacterias patógenas quizás, predecir cómo va a evolucionar”, concluye. bles”. (El País, España)