El científico que busca antibióticos en moléculas de especies extintas
Investigador español de la Universidad de PensilvaniaHace 30 años que no se descubre uno nuevo y César de la Fuente quiere lograrlo.
Porkfe cronicaiadiaroesural ace 30 años que la ciencia H=descubre un antibióti. co nuevo, por eso, señala el investigador César de la Fuente, hay buscar moléculas “en to. das partes”, incluso en nuestros parientes más cercanos, como los neandertales, y en otros organi: mos extintos, como el mamut: *Queremosexplorartodoel árbol dela vida". De la Fuente trabaja en la Uni versidad de Pensilvania, EE.
UU, y lleva casi una década aplicando herramientas de inteligencia artificial(1A) para rebuscar, en cada rincón de la biología -viva y extin: ta, moléculas con potencial anti. biótico, para frenar lo que cada vez más es un problema de salud mundial:las bacteriasresistentes.
“Hemos logrado acelerar dra máticamente nuestra capacidad para descubrir nuevos antibióti cos”, indica a Efe el investigador español; al día de hoy, forman parte de su biblioteca molecular más de un millón de péptidos cadenas cortas de aminoácidos conocidas porsu potencial como antibióticos innovadores, queél y su equipo han encontrado en neandertales, denisovanos, ma: muts lanudos, elefantes de col: millos rectos y perezosos gigantes, todasellas extintas, yen la saliva y el microbioma humano, en vísceras de cerdo, plantas y muchos otros organismos mari: NOS y terrestres. ¿POR QUÉ NO HAY NUEVO? De la Fuente explica que son múltiples los factoresque han en torpecido el hallazgo de antibió ticos totalmente nuevos -solo se han “modificado mínimamente” las estructuras de algunos: cada vez hay menos inversión y no hay incentivos a nivel de mercado.
Además, durante mucho tiempo se pensóque el problema-comba tir bacteniasestaba resuelto por que existían fármacos que funcionaban, lo que “desincentivó” a científicos y compañías, que dirgieronsu miradaal cánceryotras enfermedades, Peroconeltiempo, como yaad: virtió Alexander Fleming-descu bridor dela penicilina: en su dis-cial antibiótico. Eso hizo plan tearse al equipo que quizás no so lo estuvieran ahí, sino también conservados a lo largo de la evolución, del árbol de la vida.
Comenzaron a explorar molé culas similares en neandertales y denisovanos y a desarrollar un nuevo paradigma, la “desextinción molecular que se refiere al proceso de resucitar moléculas de especiesextintas para “hacer frente a problemas de hoy en día”. La primera de estas moléculas extintasreconocida-hubo queinventarse un nombre-fuela nea dertalina-r' “fue emocionante”, admite el científico. Después vi nieron otras y la idea de ir más alládelosantepasados humanos, ampliando la búsqueda a todas las especies extintas conocidas. Para lograrlo, De la Fuente y su equipo desarrollaron un nuevo modelo de aprendizaje profundo, denominado APEX, entrenado con bases de datos de ADN arcaico de diversos organismos. Este modelo se enfocó en el “extintoma", la información genética de organismos extintos. Descubrieron la 'mamutusina2 del mamut lanudo, la 'elefasina2' del elefante de colmillos rectos ola 'hidrodamina-1 de laantigua vaca marina.
Algunas moléculas mostraron en ratones una eficacia comparable a la del antibiótico polimixina B, comúnmente usado en hospitales, afirma De la Fuente, para quien aún faltan datos para saber si las moléculas extintas tienen mayor potencial que las de organismos vivos. CUESTIONES BIOÉTICAS El equipo está pensando ahora los siguientes pasos, porque el objetivofinal es desarrollarantibióticos nuevos. Una opción es crear una empresa paraexellos mismos plotarlosresultados y diseñarnuevos mecanismos para implementarensayosclínicos, quizásatravés deuna ONG.
“El mercadoestá roto y hay que explorarnuevas vías”. La desextinción es un campo nuevo y su desarrollo abrió un debate ético y sobre cómo patentar estas moléculas. cursode aceptación del Nobel, las bacterias se han ido haciendo cada vez más resistentes: existe una brecha de muchos años sininnovación en nuevos antibióticos. Aesto, añadeel investigadores pañol, hay quesumar quelosmé todos tradicionales de muestreo y laboratorio para hallar moléculas novedosas “están un poquito obsoletos.
Descubrir algo interesante puede llevar entre 6 y 7 años, más tiempo del quese tarda n la Universidad de Pensilvania. en completar un doctorado, y ni siquiera está garantizado". “Aquí, asevera, es donde entran en juego las máquinas: “Los algoritmos puedenacelerarel proceso". Se trata de aprovechar varias décadas de información biológica disponible en forma de secuen: ciación de proteomas-el conjuntode proteínas producidas porun y codificadasen sugeorganismo noma; genomas -todos los genes de un organismo; y metagenomas -el conjunto completo de material genético presente en una comunidad microbiana en un entorno específico-. Y aplicar luego los algoritmos adecuados para encontrar, en esa inmensidad de datos, moléculas escondidas. “Eshacercienciaavelocidad digital”, declara el investigador, quien subraya que siem pre, para verificar que lo identificado porlalA escorrecto, hay que sintetizar en el laboratorio algu-nos péptidos.
Además, es fundamental probar su actividad antimicrobiana “in vitro y en modelos animales, lo que De la Fuente ha logrado. 'DESEXTINCIÓN MOLECULAR' El primer paso de esta aventuracientífica fue escudriñarel proteoma humano; graciasala IA, se identificaron por primera vezmilesde péptidosocultoscon poten-. Investigador español de la Universidad de Pensilvania