La resistencia a los antibióticos se erige como una de las mayores amenazas para la salud mundial, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), con proyecciones que estiman más de 10 millones de muertes anuales para 2050. En este contexto, la investigación del biotecnólogo español César de la Fuente y su equipo en la Universidad de Pensilvania abre una nueva vía de esperanza. Utilizando avanzadas técnicas de inteligencia artificial y aprendizaje profundo, han identificado moléculas antibióticas en especies extintas, ofreciendo un arsenal novedoso contra las infecciones bacterianas resistentes.
César de la Fuente y su equipo, conocidos como el grupo Machine Biology, han llevado la búsqueda de nuevos antibióticos a territorios inexplorados: el pasado. Su innovador trabajo, publicado en Nature Biomedical Engineering, ha identificado compuestos antibióticos en restos de neandertales, denisovanos y, más recientemente, en animales extintos como el mamut. Este enfoque, sustentado en la inteligencia artificial, ha permitido al equipo descubrir 37.176 secuencias con actividad antimicrobiana de amplio espectro, de las cuales 11.035 no se encuentran en organismos actuales.
«Estamos trayendo de vuelta a la vida moléculas que existieron hace miles de años, por lo que las bacterias patógenas contemporáneas no tienen mecanismos de resistencia contra ellas», explica De la Fuente. Estas moléculas, bautizadas con nombres como «mamutsina» y «mylodonina», han demostrado su eficacia en modelos preclínicos, eliminando bacterias patógenas contemporáneas con una potencia comparable a los antibióticos actuales.
Redes neuronales
El avance ha sido posible gracias a un modelo de inteligencia artificial denominado APEX (Antibiotic Peptide de-Extinction), diseñado específicamente para explorar cientos de proteomas de diversas especies extintas. «Hemos creado un modelo de deep learning que aúna lo último en inteligencia artificial y machine learning basado en redes neuronales», detalla De la Fuente. Este sistema ha permitido explorar organismos a lo largo de la historia evolutiva, desde pingüinos extintos hasta el perezoso gigante descubierto por Charles Darwin.
Luis Ostrosky, jefe de enfermedades infecciosas y epidemiología en UTHealth Houston, ajeno a la investigación de De la Fuente, subraya la gravedad de la crisis de resistencia a los antibióticos. «Estamos llegando a una era posantibiótica, cuando ya no tendremos recursos efectivos y estamos buscando nuevos constantemente», advierte.
Ostrosky destaca la necesidad de nuevas estrategias y de incentivos para la industria farmacéutica, que a menudo encuentra poco rentable la producción de antibióticos debido a sus cortos cursos de tratamiento.
El equipo de De la Fuente planea avanzar hacia ensayos clínicos en humanos y establecer colaboraciones con compañías farmacéuticas para llevar sus descubrimientos al mercado. «Este trabajo nos permite ir al pasado y encontrar una diversidad de moléculas que pueden ayudarnos a enfrentar la resistencia a los antibióticos y quizás otros problemas», concluye.
