Un grupo de investigadores utilizó el Aprendizaje Automático, una rama de la Inteligencia Artificial (IA), para encontrar una posible solución a la resistencia a los antibióticos, que hoy en día es un problema de salud mundial.
A través de un algoritmo de IA, los científicos lograron predecir casi un millón de nuevos antibióticos en el microbioma global. El microbioma comprende una comunidad de microorganismos y la función que cumplen en un entorno específico (diversas partes del organismo humano).
El estudio de la diversidad del microbioma es complejo, debido a las grandes cantidades de información que se necesitan clasificar y analizar para encontrar posibles antibióticos, que son antimicrobianos biológicos que impiden el desarrollo de ciertos microorganismos (gérmenes o bacterias, por ejemplo).
Por eso, el uso del Aprendizaje Automático aceleró el proceso de investigación que, sin esta tecnología, podría haber tomado muchos años.
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La investigación fue realizada por César de la Fuente Núñez, Luis Pedro Coelho, Yiqian Duan, Jaime Huerta Cepas, Marcelo Torres y Célio Dias Santos, y fue publicada en la revista Cell el 5 de junio.
Los investigadores están afiliados a instituciones científicas de diversas partes del mundo, incluyendo a Estados Unidos, China, Brasil y España.
Para llevar a cabo su estudio, el grupo de científicos recolectó genomas y metagenomas almacenados en bases de datos públicas y buscaron fragmentos de ADN que pudieran tener actividad antimicrobiana, según explicó César De la Fuente a The Guardian.
El grupo de investigadores descubrió un millón de péptidos (un tipo de molécula) que podrían servir como un antibiótico. Para validar sus resultados, sintetizaron 100 de las moléculas y obtuvieron que 79 por ciento de la muestra era eficaz para matar un microbio.
Los péptidos antimicrobianos se pusieron a prueba contra patógenos clínicamente resistentes a los medicamentos y bacterias comensales del intestino humano, tanto in vitro como in vivo.
Ahora los hallazgos de la investigación están disponibles como recurso abierto, por lo que podrían servir para descubrir nuevos antibióticos contra infecciones que son cada vez más resistentes a los antibióticos actuales.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, la resistencia a los antibióticos es una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo a nivel global.
Las bacterias mutan en respuesta al uso de los fármacos que se utilizan para prevenir y tratar infecciones en los seres humanos y animales. Esto pone en peligro la capacidad de tratar las enfermedades comunes, como la tuberculosis, la neumonía o la gonorrea.
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“De hecho, este tipo de infecciones matan actualmente a un millón 270 mil personas al año. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de métodos novedosos para el descubrimiento de antibióticos”, advierte la investigación publicada en Cell.
Actualmente, se trata de un problema de salud pública, que se agrava con el mayor acceso a medicamentos sin receta y un consumo en exceso de los antibióticos.
Por eso, los grupos científicos están intensificando los esfuerzos para encontrar posibles antibióticos y comprender a profundidad la diversidad del microbioma.
La aplicación de tecnologías como la IA, y en específico el Aprendizaje Automático, puede acelerar la investigación científica. Sin embargo, también plantea cuestiones éticas respecto a en qué áreas es adecuado utilizarla debido a que se trata de información sensible y también cómo garantizar la confiabilidad de los resultados.