Descubriendo nuevos antibióticos en nuestro microbioma: la llave en el intestino humano

MadridEl intestino humano alberga aproximadamente 100 billones de microbios que compiten constantemente por recursos. Según César de la Fuente de la Universidad de Pensilvania, este entorno podría ayudar a los científicos a encontrar nuevos antibióticos. El laboratorio de De la Fuente y el equipo de Ami S. Bhatt en Stanford han estudiado los microbiomas intestinales de casi 2,000 personas, descubriendo varias sustancias con potencial antibiótico.

La investigación biológica está utilizando cada vez más grandes bases de datos de información genética. En lugar de recolectar muestras físicas, los investigadores ahora emplean métodos informáticos. Con la inteligencia artificial, pueden analizar rápidamente enormes cantidades de datos genéticos. Según de la Fuente, su laboratorio examina genomas, metagenomas y proteomas para encontrar nuevos antibióticos rápidamente. Este método es mucho más rápido que las técnicas tradicionales y se centra en la competencia entre bacterias en el intestino.

El enfoque incluye varios pasos clave. Primero, recopilar información genética del intestino humano. Luego, utilizar IA para identificar secuencias genéticas que puedan combatir bacterias. Después, crear péptidos basados en estas secuencias. Finalmente, probar los péptidos en cultivos bacterianos y modelos animales para verificar su efectividad.

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Los péptidos son cadenas cortas de aminoácidos que podrían ser nuevos antibióticos. Los investigadores analizaron más de 400,000 proteínas y descubrieron muchos péptidos distintos a los normalmente conocidos por combatir bacterias. El más prometedor, llamado prevotellin-2, funcionó tan bien como la polimixina B, un medicamento aprobado por la FDA para tratar infecciones difíciles.

Este método acelera el descubrimiento de antibióticos y aumenta la diversidad de péptidos antimicrobianos. La IA puede predecir cuáles péptidos pueden combatir bacterias, revelando nuevos que de otra manera no se habrían encontrado. Así, el microbioma intestinal puede contribuir a crear antibióticos efectivos contra bacterias resistentes a los medicamentos.

Investigadores son optimistas de que estas innovaciones conducirán a nuevos tratamientos médicos. El proyecto, liderado por de la Fuente y Bhatt, recibió un apoyo significativo de diversas subvenciones e instituciones, lo que subraya su importancia y potencial para mejorar la atención sanitaria. Los estudios demuestran cómo la biología digital puede abordar problemas médicos urgentes desarrollando nuevos antibióticos efectivos para sustituir a los antiguos que están perdiendo eficacia.