No todo son malas noticias en torno a la Inteligencia Artificial (IA), la herramienta que, según sus creadores, podría ser más peligrosa que una bomba nuclear si no se controla. Recientemente, un equipo de investigadores de la École Polytechnique de Lausanne utilizó esta herramienta para desarrollar un puente digital entre el cerebro y la médula espinal para que un parapléjico pudiera volver a caminar.
Ahora, utilizando un algoritmo de IA, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos y la Universidad McMaster en Canadá han identificado un nuevo antibiótico capaz de eliminar una bacteria responsable de muchas infecciones resistentes a los medicamentos, según publica la revista. ‘Biología química de la naturaleza’.
Si se desarrolla para su uso en pacientes, el fármaco podría ayudar a combatir la Acinetobacter baumannii. Esta bacteria puede desencadenar enfermedades graves como neumonía, meningitis, además es una de las principales causas de infección en soldados heridos en Irak y Afganistán.
La ‘Acinetobacter’ es capaz de sobrevivir en los pomos de las puertas y en el equipamiento hospitalario durante largos periodos de tiempo, y puede absorber genes de resistencia a los antibióticos de su entorno. Ahora es muy común encontrar cepas de ‘A. baumannii’ resistente a casi todos los antibióticos”, explica Jonathan Stokes, uno de los científicos implicados en la investigación.
Los investigadores utilizaron un modelo de aprendizaje automático, como si fuera un sofisticado asistente personal, para encontrar el nuevo fármaco en una biblioteca de casi 7.000 compuestos posibles.
El hallazgo refuerza la premisa de que la Inteligencia Artificial puede acelerar y ampliar significativamente nuestra búsqueda de nuevos antibióticos, dice James Collins, profesor de Ingeniería Biológica en el MIT. “Estoy emocionado de que este trabajo muestre que podemos usar la IA para ayudar a combatir patógenos problemáticos como ‘A. baumannii’”, dice.
En las últimas décadas, muchas bacterias patógenas se han vuelto cada vez más resistentes a los antibióticos existentes, mientras que se han desarrollado muy pocos antibióticos nuevos.
---Hace varios años, Collins, Stokes y la profesora del MIT Regina Barzilay, también autora del nuevo estudio, se propusieron combatir este creciente problema utilizando el aprendizaje automático, un tipo de inteligencia artificial que puede aprender a reconocer patrones en grandes cantidades de datos.
Pensamiento contra la diabetes
En su demostración inicial, los investigadores entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático para identificar estructuras químicas que podrían inhibir el crecimiento de E. coli. En un análisis de más de 100 millones de compuestos, el algoritmo arrojó una molécula que los investigadores llamaron halicin, en honor al sistema de inteligencia artificial en “2001: A Space Odyssey”. Demostraron que esta molécula podría matar no solo a ‘E. coli’, sino también a otras especies bacterianas resistentes al tratamiento.
Luego dirigieron su atención al enemigo público número 1 de las infecciones bacterianas multirresistentes: acinetobacter.
Una vez que se entrenó el modelo, los investigadores lo usaron para analizar un grupo de 6.680 compuestos nunca antes vistos del Centro de Reutilización de Medicamentos del Instituto Broad. Este análisis, que duró menos de dos horas, arrojó unos cientos de resultados. De estos, los investigadores eligieron 240 para probarlos experimentalmente en el laboratorio, centrándose en compuestos con estructuras diferentes a los antibióticos existentes o moléculas de los datos de entrenamiento.
espectro estrecho
Esas pruebas arrojaron nueve antibióticos, incluido uno muy potente. Este compuesto, que originalmente se estudió como un posible fármaco contra la diabetes, resultó ser muy efectivo contra ‘A. baumannii’, pero no contra otras especies de bacterias peligrosas, como ‘Pseudomonas aeruginosa’, ‘Staphylococcus aureus’ y ‘Enterobacteriaceae’ resistentes a los carbapenémicos.
Esta letalidad de “espectro estrecho” es una característica deseable para los antibióticos porque minimiza el riesgo de que las bacterias propaguen rápidamente la resistencia contra el fármaco. Otra ventaja es que el fármaco preservaría las bacterias beneficiosas que viven en el intestino humano.
En estudios con ratones, los investigadores demostraron que el fármaco, al que llamaron abaucin, podría tratar infecciones de heridas causadas por A. baumannii’. También demostraron, en pruebas de laboratorio, que funciona contra varias cepas de ‘A. baumannii’ resistente a fármacos aislados de pacientes humanos.
