La batalla contra las superbacterias farmacorresistentes acaba de recibir un importante impulso gracias a la inteligencia artificial. Un equipo de investigadores del MIT ha logrado diseñar, con ayuda de IA generativa, compuestos antimicrobianos nunca antes vistos, que se muestran prometedores para combatir infecciones que se han vuelto muy difíciles de tratar con los antibióticos tradicionales.
El Problema de la Resistencia a los Antibióticos
La resistencia a los antibióticos es una crisis global de salud. Durante los últimos 45 años, la FDA ha aprobado pocos antibióticos nuevos, y la mayoría son variantes de los existentes. Mientras tanto, las bacterias evolucionan y se vuelven resistentes a los medicamentos disponibles, causando millones de muertes cada año.
Ante este panorama desolador, la búsqueda de nuevos antibióticos se ha vuelto una prioridad. El equipo del MIT decidió explorar un territorio inexplorado: el diseño de moléculas completamente nuevas, asistido por la IA.
IA al Rescate: Diseñando Moléculas Nunca Vistas
El enfoque tradicional de búsqueda de nuevos antibióticos se basa en examinar bibliotecas de compuestos químicos existentes. Los investigadores del MIT, liderados por James Collins, decidieron ir más allá, utilizando la IA para generar moléculas hipotéticas que no existen en la naturaleza ni en las bibliotecas químicas.
El equipo empleó dos estrategias principales:
- Diseño basado en fragmentos: Los algoritmos de IA generaron moléculas a partir de un fragmento químico específico con actividad antimicrobiana conocida.
- Diseño libre: Los algoritmos generaron moléculas sin restricciones, explorando un espacio químico mucho más amplio.
Resultados Prometedores: NG1 y DN1
Utilizando estas técnicas, los investigadores generaron y evaluaron millones de compuestos teóricos. De este proceso, surgieron dos candidatos particularmente interesantes:
- NG1: Un compuesto efectivo para matar la bacteria Neisseria gonorrhoeae, causante de la gonorrea resistente a los medicamentos. NG1 actúa interactuando con una proteína llamada LptA, interrumpiendo la síntesis de la membrana externa bacteriana.
- DN1: Un compuesto con fuerte actividad antibacteriana contra el Staphylococcus aureus resistente a múltiples fármacos (MRSA). DN1 parece interferir con las membranas celulares bacterianas, pero con efectos más amplios que NG1.
En pruebas de laboratorio y en modelos de ratón, NG1 y DN1 demostraron ser altamente efectivos para combatir las infecciones causadas por estas bacterias.
El Futuro de los Antibióticos Diseñados por IA
Este trabajo representa un gran avance en la lucha contra la resistencia a los antibióticos. Al utilizar la IA para explorar espacios químicos inexplorados, los investigadores han demostrado que es posible diseñar antibióticos con mecanismos de acción novedosos, que pueden superar las defensas de las bacterias resistentes.
Actualmente, la organización sin fines de lucro Phare Bio está trabajando en la modificación de NG1 y DN1 para mejorar sus propiedades y prepararlos para pruebas adicionales. Además, los investigadores planean aplicar estas plataformas de diseño de IA a otros patógenos bacterianos de interés, como Mycobacterium tuberculosis y Pseudomonas aeruginosa.
La IA se está convirtiendo en una herramienta poderosa para el descubrimiento de fármacos, abriendo nuevas posibilidades para combatir enfermedades infecciosas y otros desafíos de salud. Los resultados de esta investigación son muy alentadores y sugieren que la IA jugará un papel fundamental en el desarrollo de la próxima generación de antibióticos.
Fuente: MIT News
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