Autor: Agencia EFE Medios Regionales
El microbioma humano tiene cientos de potenciales antibióticos
ra permitira las bacterias defenderse de otras en su entorno, ya que las bacterias siempre coexisten en comunidades complejas. Los SEP proporcionan una herramienta química crucial para proteger su nicho físico y sobrevivir en ambientes muy hostiles, como el intestino humano.
“Este trabajo demuestra, una vez más, que las máquinas se pueden utilizar para descubrir nuevos antibióticos en la biología”, resume De la Fuente, para quien se refuerza el paradigma que su equipo introdujo hace años, donde la biología se concibe como una fuente de información que se puede explorar con los algoritmos adecuados para descubrir cosas nuevas. Además, proporciona “evidencia convincente” de que los microbiomas pueden servir como una rica fuente de antibióticos y otros agentes farmacológicos. Dela Fuente y su equipo llevan años estudiando vías para descubrir nuevos antibióticos.
Han explorado inla capacidad del cluso aprendizaje profundo para extraer proteínas con capacidad antibiótica de organismos extintos, como el mamut (desextinción molecular). Esta capacidad de búsqueda de antibióticos en la naturaleza global se ha acelerado gracias a la IA (inteligencia artificial). “En un día típico en el laboratorio, llego porla mañana, me tomo un café, y para la hora de cenar el ordenador comer o ya nos ha proporcionado un montón de nuevas moJéculas para explorar. Es como un patio de recreo científico”, manifestó el doctor en Microbiología e Immunología por la University of British Columbia, en Canadá. Omembranas, trabajaron de manera sinérgica e incluso 'modularon las poblaciones de comensales intestinales. “Esto sugiere su potencial nosolo para combatir patógenos peligrosos, sino también para remodelar las comunidades de microbiomas para una mejorsalud”, agregó. Entre los más prometedores está la prevotelina-2, derivada del microbiointestinal Prevotella copri”, que demostró en modelos animales una eficacia comparable a la del antibiótico comúnmente utilizado polimixina B.
POR LA HUMANIDAD Según De la Fuente, el siguiente paso es intentar desarrollar estos nuevos antibióticos (los SEP) en algo que pueda beneficiar a la humanidad y entender cómo se producen. estas moléculas para facilitar esta “guerra química” entre bac-terias.
El equipo cree que estas moléculas se producen pa-os microbios del cuerpo conocidos humano, 11 su constante co] petencia por los recursos limitados, producen moléculas antibióticas como una forma de “guerra química”. Ahora, unequipo científico constata que estas interacciones, en particular dentro del microbioma, podrían revelar una gran cantidad de nuevos antibióticos.
En concreto, investigadores de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos, liderados por el español César de la Fuente, identificaron gracias a herramientas de inteligencia artificial 323 moléculas como antibióticos potenciales producidas por microbios que residen en comunidades complejas.
Su descripción se publica en la revista Cell, “En respuesta al alarmante aumento de bacterias resistentes a los medicamentos, que ha superado con creces el desarrollo de los antibióticos convencionales, nuestra última investigación ha identificado una nueva vía prometedora para el descubrimiento de antibióticos dentro del microbioma humano”, resumieron los autores en su trabajo.
César de la Fuente fue reconocido en 2019 por el MITTechnology Review como uno de los innovadores más importantes del mundo por “digitalizar la evolución para crear antibióticos mejores”. Su foco en la biología computacional le valió el Premio Princesa deGirona Investigación, que se suma a una larga lista dereconocimientos internacionales.
Para explorar la hipótesis de que los antibióticos podrían ser producidos por microbios que residen encomunidades complejas, conocidas como microbioma, losinvestigadores, también de la Universidad de Stanford, se centraron en los péptidos, cadenas cortas de aminoácidos conocidas porsupotencial como antibióticos innovadores. Así, hicieron un análisis computacional exhaustivo de 444.054 pequeñas familias de proteínas extraídas de 1.773 metagenomas humanos. Estos metagenomas conjunto completo de material genético presente en tuna comunidad microbiana en un entorno específicoprovienen de 263 individuos sanos y de 4 partes diferentes del cuerpo, explica a EFE el investigador español.
El análisis computacional identificó 323 candidatos antibióticos “codificados por pequeños marcos de abiertos lectura (smORF)”. Un smORF es una pequeña sección de ADN que puede producir una proteína ignorada du-EL ESPAÑOL CÉSAR DE LA FUENTE LIDERA LA INVESTIGACIÓN. rante muchos años por los científicos debido a su tamaño. gos, el equipo sintetizó 78 péptidos de esos 323y evaluó su actividad antimicrobiana “in vitro”. “Sorprendentemente, el 70,5% exhibió fuertes efectos antimicrobianos”, acotó.
“En nuestro estudio demostramos estos que smoORES, tradicionalmente considerados como materia oscura sin funcionalidad, pueden codificar moléculas antibióticas, lo que cambia y nuestra conel paradigma cepción de estos pequeños fragmentos de ADN”, detala De la Fuente. Dadas sus características distintivas, denominó a este grupo de 323 moléculas “SEP”, un nuevo tipo de ico.
Estos SEP mostraron un enfoque multifacético para combatir las bacterias: se dirigierona sus Para probar los hallaz-. Científicos de la Universidad de Pensilvania, apoyados por biología computacional, realizaron sorprendentes descubrimientos que podrían ayudar a curar enfermedades y a mejorar la calidad de vida de las personas.