Innovación en antibióticos: la IA desarrolla tratamiento seguro contra bacterias resistentes.

MadridInvestigadores de la Universidad de Texas en Austin han utilizado IA para desarrollar un nuevo antibiótico que podría combatir bacterias resistentes a los antibióticos, un grave problema de salud a nivel mundial. El estudio, publicado en Nature Biomedical Engineering, empleó modelos de lenguaje avanzados similares a los de ChatGPT.

Los investigadores inicialmente se centraron en Protegrina-1, un potente fármaco que mata bacterias pero es dañino para los humanos. Su objetivo era utilizar la inteligencia artificial para rediseñar este antibiótico y hacerlo seguro para las personas. Esto llevó a la creación de una versión más segura llamada Protegrina-1.2 selectiva para bacterias (bsPG-1.2). Las primeras pruebas en animales mostraron que los ratones tratados con bsPG-1.2 tenían menos bacterias en sus órganos en comparación con los ratones no tratados.

La metodología principal incluyó:

• Desarrollando más de 7,000 variantes de Protegrina-1.
• Identificando áreas de modificación sin perder actividad antibiótica.
• Entrenando un modelo de lenguaje basado en proteínas para evaluar millones de variaciones.
• Guiando al equipo hacia bsPG-1.2, un compuesto que ataca las membranas bacterianas sin dañar las células humanas.

El aprendizaje automático ha revolucionado la ingeniería de proteínas y péptidos. Antes, encontrar buenas moléculas requería mucho trabajo de laboratorio y pruebas individuales. Ahora, con el aprendizaje automático, este proceso se acelera considerablemente, permitiendo descubrir compuestos útiles de manera más rápida y eficiente.

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La IA ayuda en la creación de nuevos medicamentos al identificar moléculas que pueden ser utilizadas en tratamientos. Además, mejora los antibióticos actuales, haciéndolos más seguros y efectivos. Por ejemplo, las técnicas utilizadas por la IA para agrupar palabras similares en textos pueden aplicarse a secuencias de proteínas. En las proteínas, las secuencias con funciones similares, como combatir bacterias, pueden agruparse. Esto permite a los investigadores encontrar rápidamente variantes efectivas.

A medida que la IA avanza, podría tener un gran impacto en la medicina. Métodos similares podrían aplicarse a otros medicamentos, no solo a los antibióticos. Esto podría revolucionar la creación de tratamientos, haciéndolos más rápidos y adaptados para combatir gérmenes específicos.

Esta investigación demuestra la importancia de la colaboración entre distintas disciplinas. Al combinar biología, inteligencia artificial y aprendizaje automático, podemos alcanzar resultados que no serían posibles si estas áreas trabajaran de manera aislada. El proyecto recibió apoyo de varias organizaciones, como los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Welch. Esto subraya la necesidad de financiamiento continuo para respaldar trabajos tan innovadores.

La Universidad de Texas en Austin ha declarado 2024 como el Año de la IA para resaltar la relevancia de la inteligencia artificial en diversos campos. Este estudio demuestra cómo la IA puede abordar problemas graves como la resistencia a los antibióticos y ofrecer mejores tratamientos en el futuro cercano.