Inteligencia artificial descubre un antibiótico para eliminar bacterias


La inteligencia artificial ayuda a descubrir un poderoso antibiótico que puede eliminar bacterias peligrosas



Un grupo de investigadores ha identificado un nuevo y poderoso antibiótico mediante el uso de inteligencia artificial (IA), el cual puede eliminar algunas de las bacterias más poderosas del mundo. Según un estudio publicado en la revista Cell, el compuesto elimina cepas de bacterias en ratones, las cuales son resistentes a todos los antibióticos conocidos.

Un equipo de científicos, encabezado por Regina Barzilay y James Collins del MIT, identificó el antibiótico utilizando un avanzado algoritmo cibernético de “aprendizaje máquina”,que exploró una base de datos de compuestos químicos para identificar aquellos que pudieran ser efectivos para eliminar bacterias mediante mecanismos diferentes a los de los medicamentos disponibles actualmente.

Según los investigadores, esta es la primera vez que se utiliza de esta manera la inteligencia artificial (compuesta esencialmente por algoritmos que pueden mejorar su propia capacidad de llevar a cabo tareas específicas) para encontrar nuevos antibióticos.

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“Queríamos desarrollar una plataforma que nos permitiera aprovechar el poder de la inteligencia artificial para dar inicio a una nueva era de descubrimientos de antibióticos”, dijo en una declaración Collins, del Instituto de Ingenieríay Ciencias Médicas (IMES, por sus siglas en inglés) y el Departamento de Ingeniería Biológica del MIT. “Nuestro enfoque reveló esta sorprendente molécula que es, probablemente, uno de los antibióticos más poderosos jamás descubiertos”.

Resistencia a los antibióticos

La resistencia a los antibióticos, que se produce cuando las bacterias desarrollan la capacidad de sobrevivir a los medicamentos diseñados para eliminarlas, constituye una amenaza cada vez más grave para la salud en todo el planeta, la cual “exige acciones en todos los sectores del gobierno y de la sociedad”, de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud.

De hecho, cada año en Estados Unidos, aproximadamente 2.8 millones de personas resultan infectadas con patógenos resistentes a los antibióticos, lo que produce cerca de 35,000 muertes según datos de los Centros para el Control y la Prevención de las Enfermedades de ese país.

Si no se toman medidas para combatir el problema, Naciones Unidas calcula que las superbacterias, que son patógenos resistentes a distintos medicamentos, podrían provocar la muerte de 10 millones de personas en todo el mundo para el año 2050.

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Esto hace que sea muy importante encontrar nuevos antibióticos. Sin embargo, en décadas recientes, se han desarrollado muy pocos medicamentos de este tipo. Y los que se han creado suelen ser muy similares a los medicamentos disponibles actualmente.  La búsqueda de nuevos antibióticos no se ve favorecida por el hecho de que identificar compuestos potencialmente efectivos es un negocio muy costoso, además de ser un proceso muy lento. Estas búsquedas también suelen enfocarse únicamente en un espectro relativamente estrecho de compuestos químicos.

Aquí es donde entra la nueva técnica del aprendizaje máquina, que permite que los investigadores identifiquen de manera eficiente un nuevo y poderoso compuesto en un tiempo relativamente corto.

“Utilizamos la IA para seleccionar moléculas de manera virtual con la finalidad de pronosticar sus propiedades antibacterianas”, declaró Barzilay a Newsweek. “Generalmente, esa selección se realiza en el laboratorio, lo cual es costoso y lento. Por otra parte, el aprendizaje [máquina] es capaz de explorar cientos de millones de compuestos para identificar unos cuantos candidatos interesantes que requieren ser probados en forma experimental.

“El bajo costo de este método nos permite explorar un amplio espacio químico mientras probamos únicamente los compuestos con probabilidades de resultar potentes. Esta es la primera vez que se utiliza la IA para encontrar una nueva y potente molécula”, afirmó.

 

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