A medida que avanza el uso de la tecnología más avanzada disponible, se realizan más descubrimientos científicos. Y si hablamos del uso de Inteligencia Artificial (IA) aplicada a la medicinala noticia también trae más esperanza a los pacientes.
Tal como sucedió ayer, cuando se presentó un nuevo estudio científico en el que investigadores de la Universidad McMaster de Ontario, Canadá y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), han descubrió un nuevo antibiótico gracias al uso de IA, que puede usarse para matar una superbacteria mortal del hospital.
Los científicos emplearon el uso de IA para descubrir el abaucin, un fármaco eficaz contra Acinetobacter baumannii, una bacteria que puede causar infecciones peligrosas en el cuerpo humano, que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha clasificado como amenaza “crítica” entre sus “patógenos prioritarios”, un grupo de familias de bacterias que representan la “la mayor amenaza” para la salud humana.
Según la OMS, las bacterias tienen capacidades integradas para encontrar nuevas formas de resistir el tratamiento y pueden transmitir material genético lo que permite que otras bacterias también se vuelvan resistentes a los medicamentos. Y sobre todo una bacteria Baumannii representa una amenaza para los hospitales, hogares de ancianos y pacientes que requieren ventiladores y catéteres de sangre, así como para aquellos con heridas abiertas de cirugías.
La bacteria puede vivir durante períodos prolongados en servicios y equipos ambientales compartidos y, a menudo, se puede propagar a través de manos contaminadas. Además de las infecciones de la sangre, a baumannii puede causar infecciones urinarias y pulmonares.
De acuerdo a Centros de Control y Prevención de Enfermedades, la bacteria también puede “colonizar” o vivir en un paciente sin causar infección ni síntomas. El estudio del jueves reveló que los investigadores utilizó un algoritmo de IA para examinar miles de moléculas antibacterianas en un intento de predecir nuevas clases estructurales. Como resultado de la detección de IA, los investigadores pudieron identificar un nuevo compuesto antibacteriano al que llamaron abaucina.
“Teníamos muchos datos que nos decían qué productos químicos podían matar un montón de bacterias y cuáles no. Mi trabajo era entrenar este modelo, y todo lo que este modelo iba a hacer era básicamente decirnos si el nuevas moléculas tendrían propiedades antibacterianas o no”, explicó Gary Liu, un estudiante graduado de la Universidad MacMaster que trabajó en la investigación. “Básicamente, a través de eso, podemos aumentar la eficiencia de la tubería de descubrimiento de fármacos y… refinar todas las moléculas que realmente nos importan”, agregó.
Después de que los científicos entrenaron a los Modelo de IA, lo usaron para analizar 6.680 compuestos y moléculas que no había encontrado antes. Alimentaron la IA con información de miles de medicamentos para los que se conocía la estructura química precisa y que habían probado manualmente en Acinetobacter baumannii, para identificar cuál podría ralentizar o matar a la superbacteria. La IA aprendió así las características químicas de los fármacos que podrían atacar a la bacteria.
El análisis tomó una hora y media y terminó arrojando varios cientos de otros compuestos, 240 de los cuales se probaron más tarde en un laboratorio, y finalmente revelaron 9 antibióticos potencialmente exitosos, incluida la abaucina. Entonces los científicos probó la nueva molécula contra a baumannii en un modelo de ratón de infección de herida y descubrió que la molécula suprimía la infección.
“Este trabajo valida los beneficios del aprendizaje automático en la búsqueda de nuevos antibióticos. Usando IA, podemos explorar rápidamente vastas regiones del espacio químico, aumentando significativamente las posibilidades de descubrir moléculas antibacterianas fundamentalmente nuevas”, dijo Jonathan Stokes, profesor asistente en el departamento de biomedicina y bioquímica de la Universidad McMaster que ayudó a dirigir el estudio.
“Sabemos que los antibióticos de amplio espectro son subóptimos y que los patógenos tienen la capacidad de evolucionar y adaptarse a cada truco que les lanzamos. Los métodos de IA nos brindan la oportunidad de aumentar enormemente la velocidad a la que descubrimos nuevos antibióticos, y podemos hacerlo. a un costo reducido. Esta es una importante vía de exploración para nuevos antibióticos”, agregó.
El científico advirtió que para los primeros antibióticos descubiertos con la ayuda de la IA puede ser recetado, tal vez tendremos que esperar hasta 2030. Curiosamente, este antibiótico experimental no tuvo efecto en otras especies de bacterias y solo funciona en A. baumannii.
Esto no suele suceder. Por lo general, muchos antibióticos bloquean y eliminan los patógenos de forma indiscriminada. Incluyendo bacterias beneficiosas que viven en el intestino o en la piel. Por lo tanto, los investigadores creen que la precisión de la abaucina dificultará que surja la resistencia a los medicamentos al tener un objetivo muy específico. Si hubiera más antibióticos que funcionaran con esta precisión, dicen los investigadores, “podría evitar que las bacterias se vuelvan resistentes”. También causarían menos efectos secundarios.
Cabe señalar que la resistencia a los antibióticos se ha convertido en una de las principales causas de muerte en el mundo. En esta línea, un estudio publicado en La lanceta destaca hechos aterradores, como que la resistencia a los antimicrobianos fue la causa directa de al menos 1,27 millones de muertes en todo el mundo en 2019.
Además, la ONU prevé que si no solucionamos este problema, el número de muertes causadas por superbacterias podría aumentar a 10 millones en 2050. Por eso, un gran número de equipos de investigación están trabajando para encontrar un remedio contra esta amenaza. En este caso, a través de nuevas tecnologías como la IA aplicada a la ciencia.
El Dr. Jonathan Stokes, investigador de la Universidad McMaster en Canadá y coautor del estudio, describió 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”. Y afirmó que la IA tiene “el poder de acelerar enormemente el descubrimiento de nuevos fármacos”.
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