Cuando el francés Ernest Duchesne encontró la penicilina en 1897 y Alexander Fleming la redescubrió en 1928, la salud de la humanidad dio un paso de gigante hacia adelante. Por primera vez, las posibilidades de morir a causa de una infección disminuyeron drásticamente. Sin embargo, el uso y abuso de antibióticos durante los últimos 100 años ha enseñado a los patógenos microbianos a desarrollar defensas contra la mejor arma farmacológica. Cada año, según La lanceta, casi cinco millones de personas mueren a causa de microorganismos resistentes a los antibióticos actuales y es fundamental encontrar nuevas moléculas eficaces. En esta lucha ineludible, los laboratorios del español César de la Fuente en la Universidad de Pensilvania y del portugués Luis Pedro Coelho en la Universidad Tecnológica de Queensland han descubierto, según publica en celúla, la mayor cantera del mundo (863.498 péptidos) de antimicrobianos a partir de la cual se pueden desarrollar nuevos tratamientos.
Los investigadores han recurrido a la inteligencia artificial y el aprendizaje automático (aprendizaje automático) para buscar en cualquier lugar (en el cuerpo humano (saliva o piel), animales (intestinos de cerdo o corales), plantas, tierra, agua o seres extintos una combinación de aminoácidos que tengan potencial antibiótico. Es lo que se conoce como materia oscura microbiana, microorganismos que han dejado material genético en cualquier medio, pero que aún no han sido cultivados en laboratorio.
Del casi millón de moléculas encontradas, nueve de cada 10 están inéditas y ha habido que nombrarlas, como la lacnospirina y la enterococcina, las más eficaces. “Nunca habían sido descritos”, destaca De la Fuente. De esa enorme cantidad, han conseguido probar un centenar a nivel preclínico (placas de Petri y ratones) en 11 cepas bacterianas patógenas, incluidas cepas resistentes a los antibióticos. E. coli y Estafilococo aureus. “Nuestra evaluación inicial reveló que 63 de estos candidatos erradicaron por completo el crecimiento de al menos uno de los patógenos probados y, a menudo, de varias cepas. En algunos casos, estas moléculas resultaron efectivas contra bacterias en dosis muy bajas”, explica el investigador coruñés recientemente premiado en su país.
En un modelo preclínico probado en ratones infectados, el tratamiento con los nuevos péptidos produjo resultados similares a los efectos de la polimixina B, un antibiótico de control disponible comercialmente que se utiliza para tratar la meningitis, la neumonía, la sepsis y las infecciones. del tracto urinario.
El hecho de que ambos investigadores sean biotecnólogos ha permitido reducir a meses procesos que duraban hasta una década. De esta forma, sus equipos analizaron bases de datos de 87.920 genomas microbianos y 63.410 metagenomas (mezclas de estos). Buscaban combinaciones de aminoácidos desconocidos para los patógenos que han desarrollado resistencia a los antibióticos actuales y son responsables de la que la Organización Mundial de la Salud considera una de las 10 principales amenazas para la humanidad.
El equipo ha publicado todos los hallazgos, agrupados bajo el nombre AMPSphere (esfera de péptidos antimicrobianos), en una plataforma de código abierto para permitir la investigación de sus hallazgos a cualquier entidad interesada en desarrollar nuevos antibióticos. La idea es superar la tendencia de la industria farmacéutica a centrarse más en tratamientos de enfermedades crónicas, de largo plazo y más rentables.
He dedicado toda mi carrera a los antibióticos, porque es una de las áreas que menos inversión tiene y que más gente mata en el mundo. Simplemente, mi sueño es intentar ayudar a la humanidad, salvar vidas. Y para mi es lo más importante, más que ganar dinero.
César de la Fuente, Universidad de Pensilvania
“He dedicado toda mi carrera a los antibióticos, porque es una de las áreas que menos inversión tiene y que más gente mata en el mundo. Simplemente, mi sueño es intentar ayudar a la humanidad, salvar vidas. Y para mí es lo más importante, más que ganar dinero”, afirma De la Fuente, que impulsa la creación de una empresa surgida de su laboratorio de la Universidad de Pensilvania para acelerar el desarrollo de nuevos antibióticos.
“Existe una necesidad urgente de nuevos métodos para el descubrimiento de antibióticos. Utilizar la inteligencia artificial para comprender y aprovechar el poder del microbioma global nos lleva a investigaciones innovadoras que mejoran la salud pública”, añade Coelho, cuya colaboración ha sido, en opinión de De la Fuente, extraordinaria.
“Estamos orgullosos de esta investigación porque creemos que es el mayor proyecto de descubrimiento de antibióticos jamás escrito en términos de la cantidad de información biológica que hemos explorado y la cantidad de nuevas moléculas que hemos encontrado. Es una representación muy completa de toda la increíble diversidad microbiana que existe”, destaca el investigador gallego.
De la Fuente detalla cómo el descubrimiento surge de una forma novedosa de abordar el problema global y urgente de la resistencia a los antibióticos: “Pienso en la biología como una fuente de información en forma de ADN, nucleótidos, proteínas o aminoácidos. . Con los ordenadores podemos entrar como con una lupa y explorar toda esa diversidad oculta al ojo humano y codificada de forma tan compleja y enorme”.
Con modelos mucho más humildes, otros investigadores trabajan en la misma dirección y bajo la misma premisa: la lucha contra una amenaza global. una investigación en El microbio, ha analizado las comunidades bacterianas y arqueas (organismos procarióticos que parecen bacterias) en las termas romanas de la ciudad británica de Bath. “Esta es una investigación muy interesante. La resistencia a los antimicrobianos se reconoce como una de las amenazas más importantes para la salud mundial y la búsqueda de nuevos productos antimicrobianos naturales se está acelerando. Nuestro estudio ha revelado, por primera vez, que algunos de los microorganismos presentes en las Termas Romanas son una fuente potencial de nuevos descubrimientos antimicrobianos. “Los baños romanos se han considerado medicinales durante mucho tiempo y ahora, gracias a los avances de la ciencia moderna, descubrimos que los romanos y otros tenían razón”, afirma Lee Hutt, autor principal del trabajo e investigador de la Universidad de Plymouth.
Otra línea de investigación va encaminada no sólo a descubrir nuevos antibióticos, sino también a conseguir que estos no impliquen efectos no deseados. El tratamiento con las conocidas amoxicilina y clindamicina provoca cambios en la estructura general de las poblaciones bacterianas del intestino, disminuyendo la abundancia de varios grupos microbianos beneficiosos, según un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign en Naturaleza. Los investigadores han probado un nuevo antibiótico en ratones. La “lolamicina”, como se llama el nuevo compuesto, “no provoca cambios drásticos en la composición taxonómica durante el transcurso del tratamiento de tres días ni en la recuperación durante los 28 días siguientes”, sostienen los investigadores.
puedes seguir SUJETO en Facebook, X y instagramo regístrate aquí para recibir nuestro boletín semanal.
