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Inteligencia artificial descubre un potente antibiótico

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Un sistema de inteligencia artificial descubre una nueva molécula que tiene poderosas propiedades antibióticas. Diseñado por un equipo de bioingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), el mismo ha descubierto una molécula que tiene poderosas propiedades antibióticas, según un estudio reciente publicado de la revista Cell.

Este sistema de inteligencia artificial, consiste en un algoritmo que fue entrenado por el equipo de científicos liderado por Regina Barzilay y James J. Collins. De tal manera que el programa analizara cerca de 2500 moléculas con potencial antimicrobiano contra la bacteria Escherichia coli.

Un sistema que «aprende y analiza»

La inteligencia artificial utiliza el «deep learning», o aprendizaje profundo. Este es un método de aprendizaje automático inspirado en el funcionamiento del cerebro humano. De esta forma el sistema aprendió a correlacionar la estructura de una molécula con su capacidad antimicrobiana.

De un total de 2500 drogas, el programa selecciono las 100 más poderosas. Estas se incluyeron en base a la puntuación que le daba el programa. El sistema las calificaba según dos parámetros, el potencial antimicrobiano, y el nivel de toxicidad para el organismo.

Estas 100 candidatas se probaron en el laboratorio. De allí descubrieron una molécula, a la cual llamaron halicina. Esta funciona como un poderoso antibiótico de amplio espectro, además de que su nivel de toxicidad para el organismo era bajo. El nombre escogido para este potente antibiótico está inspirado en HAL 9000, la inteligencia artificial que controla la nave espacial en la famosa película de ciencia ficción «2001: una odisea en el espacio»

La halicina y sus singulares características

Para comprobar el potencial de la halicina, los investigadores utilizaron ratones a los cuales infectaron con una peligrosa bacteria, Acinetobacter baumannii. Y no solo eso, utilizaron una cepa de esta bacteria que ha generado resistencia a todos los antibióticos actuales. La halicina fue capaz de eliminar la infección en un periodo de 24 horas.

La halicina, se diferencia de los otros antibióticos por su manera de atacar a las bacterias. Su mecanismo de acción implica el secuestro de hierro en el interior de las células bacterianas, lo cual altera el gradiente electroquímico de su membrana celular y la producción de energía (ATP).

«Creo que este es uno de los antibióticos más poderosos que se ha descubierto hasta la fecha»

dijo James Collins, bioingeniero del equipo del MIT.

Este genial mecanismo de acción además tiene pocas probabilidades de crear resistencia, y es efectivo contra un gran número de bacterias, entre ellas causantes de graves enfermedades, como Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, y Mycobacterium tuberculosis.

Halicina, antibiótico, inteligencia artificial.
Comparación de los efectos de la halicina con otro antibiótico convencional: la ciprofloxacina.  Foto: ”A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery,” Cell 180(4): P688–702.E13 (20 Feb 2020)

La posible solución a la crisis que se avecina

En la actualidad muchas de estas bacterias están creando resistencia a los antibióticos que disponemos. Es decir, pronto podríamos quedarnos sin arsenal terapéutico para luchar contra las infecciones bacterianas. Lo que podría generar una crisis de resistencia a antibióticos en el futuro cercano.

El uso de la inteligencia artificial para potenciar la búsqueda de nuevos antibióticos, más eficaces y con bajo nivel de toxicidad, puede ser una gran solución para este serio problema que se aproxima en el horizonte. Sin duda, esto podría ser el inicio de una nueva era en el descubrimiento de antibióticos. A su vez se esperan en otra área muy prometedora, la nanomedicina.

Aún falta que la halicina sea aprobada para su uso en personas y podamos utilizarlo en la práctica clínica. El proceso de investigación desde que se descubre una molécula innovadora, hasta que llega al mercado suele tomar entre 10 a 15 años. Mientras tanto, este genial algoritmo sigue en la búsqueda de antibióticos entre millones de moléculas.


FUENTE: http://news.mit.edu/2020/artificial-intelligence-identifies-new-antibiotic-0220


4 comentarios en “Inteligencia artificial descubre un potente antibiótico”

  1. Excelente, muchas gracias por la información. Soy alérgica a los antibióticos, nunca he podido resistir un tratamiento. Me parece muy interesante ésta investigación, esperamos que dé muchos frutos.

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