Un equipo de investigadores del MIT ha utilizado IA para descubrir un nuevo antibiótico bienvenido para ayudar en la lucha contra el aumento de la resistencia.
Usando un algoritmo de aprendizaje automático, los investigadores del MIT pudieron descubrir un nuevo compuesto antibiótico que no desarrolló resistencia durante un período de tratamiento de 30 días en ratones.
El algoritmo fue entrenado usando alrededor de 2,500 moléculas, incluyendo alrededor de 1,700 medicamentos aprobados por la FDA y un conjunto de 800 productos naturales, para buscar características químicas que hagan que las moléculas sean efectivas para matar bacterias.
Después de que el modelo fue entrenado, los investigadores lo probaron en una biblioteca de aproximadamente 6,000 compuestos conocidos como el Centro de Reutilización de Drogas del Broad Institute.
"Queríamos desarrollar una plataforma que nos permitiera aprovechar el poder de la inteligencia artificial para marcar el comienzo de una nueva era de descubrimiento de fármacos antibióticos", explica James Collins, el Profesor Termeer de Ingeniería Médica y Ciencia en el Instituto de Ingeniería y Ciencia Médica del MIT. (IMES) y Departamento de Ingeniería Biológica.
"Nuestro enfoque reveló esta increíble molécula que posiblemente sea uno de los antibióticos más potentes que se ha descubierto".
La resistencia a los antibióticos es aterradora. Los investigadores ya han descubierto bacterias que son inmunes a los antibióticos actuales y estamos en gran peligro de que las enfermedades que se han vuelto fáciles de tratar se vuelvan mortales una vez más.
Los datos de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) ya indican que las bacterias resistentes a los antibióticos y los hongos resistentes a los antimicrobianos causan más de 2.8 millones de infecciones y 35,000 muertes al año solo en los Estados Unidos.
"Enfrentamos una creciente crisis en torno a la resistencia a los antibióticos, y esta situación está siendo generada por un número cada vez mayor de agentes patógenos que se vuelven resistentes a los antibióticos existentes y una tubería anémica en la industria biotecnológica y farmacéutica de nuevos antibióticos", dice Collins.
El reciente brote de coronavirus deja a muchos pacientes con neumonía. Con los antibióticos, la neumonía no suele ser mortal en la actualidad a menos que un paciente tenga un sistema inmunitario sustancialmente debilitado. La cifra actual de muertes por coronavirus sería mucho mayor si la resistencia a los antibióticos esencialmente retrasa la atención médica a la década de 1930.
Los investigadores del MIT afirman que su IA es capaz de verificar más de 100 millones de compuestos químicos en cuestión de días para detectar posibles antibióticos que matan bacterias. Esta comprobación rápida reduce el tiempo que lleva descubrir nuevos tratamientos que salvan vidas y comienza a cambiar las probabilidades a nuestro favor.
La molécula recién descubierta se llama halicina, en honor a la IA llamada Hal en la película 2001: Una odisea del espacio, y se ha encontrado que es efectiva contra E. coli. El equipo ahora espera desarrollar halicina para uso humano (un modelo de aprendizaje automático ya ha indicado que debería tener baja toxicidad para los humanos, por lo que los primeros signos son positivos).
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