Identificados alrededor de un millón de potenciales antibióticos en la naturaleza

La resistencia a los antibióticos representa una seria amenaza para la salud global. En un esfuerzo por abordar este problema, un equipo de investigación ha empleado inteligencia artificial para identificar cerca de un millón de posibles fuentes de antibióticos en la naturaleza.

Publicado en la revista Cell, el estudio analizó datos genómicos en busca de nuevos antibióticos en el microbioma global, identificando 863,498 péptidos antimicrobianos prometedores, los cuales son pequeñas moléculas capaces de matar o inhibir el crecimiento de microorganismos infecciosos. Sorprendentemente, el 90 % de estos péptidos nunca antes habían sido descritos.

Luis Pedro Coelho, investigador de la Universidad Tecnológica de Queensland (Australia), señaló que la resistencia a los antimicrobianos es una de las principales amenazas para la salud pública, cobrando la vida de aproximadamente 1.27 millones de personas anualmente. Sin intervención, se estima que esta resistencia podría resultar en hasta diez millones de muertes para el año 2050, subrayando así la urgente necesidad de encontrar nuevos métodos para descubrir antibióticos.

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El equipo utilizó el aprendizaje automático para analizar más de 60,000 metagenomas, los cuales contienen la composición genética de más de un millón de organismos, provenientes de diversas fuentes alrededor del mundo, como entornos marinos y terrestres, así como los intestinos de humanos y animales.

Este análisis resultó en casi un millón de compuestos antibióticos potenciales, de los cuales varios mostraron actividad prometedora en pruebas iniciales contra bacterias patógenas. Para validar sus hallazgos, los investigadores probaron 100 péptidos en laboratorio contra patógenos clínicamente significativos.

Descubrieron que 79 de estos péptidos afectaban las membranas bacterianas, mientras que 63 atacaban específicamente bacterias resistentes a los antibióticos, como Staphylococcus aureus y Escherichia coli. Algunas de estas moléculas mostraron eficacia incluso en dosis muy bajas.

En ensayos preclínicos en ratones infectados, el tratamiento con estos péptidos produjo resultados similares a los de la polimixina B, un antibiótico comercial utilizado para tratar diversas infecciones.

Los compuestos identificados procedían de una variedad de hábitats, como la saliva humana, las vísceras de cerdo, el suelo, las plantas y los corales, lo que valida la estrategia amplia de los investigadores para explorar datos biológicos en todo el mundo.

La naturaleza ha demostrado ser una fuente prometedora para buscar nuevos medicamentos, especialmente antibióticos. Las bacterias, ubicuas en nuestro planeta, han desarrollado numerosas defensas antibacterianas, incluyendo proteínas cortas (péptidos) que pueden alterar las membranas celulares bacterianas y otras estructuras cruciales.

César de la Fuente, de la Universidad de Pensilvania (EE. UU.), afirmó que la inteligencia artificial ya está acelerando significativamente nuestra capacidad para descubrir nuevos candidatos a fármacos, convirtiendo lo que solía llevar años en un proceso que puede completarse en horas utilizando computadoras.