Autor: Agencia EFE

Identifican en el microbioma humano cientos de moléculas como potenciales antibióticos
os microbios del cuerdos por su constante competencia porlos recursos limitados, producen moléculas antibióticas como una forma de “guerra química”. Ahora, un equipo científico interaccioconstata que estas nes, 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 C sar de la Fuente, identificaron gracias a herramientas de inteligencia artificial 323 moléculas como potenciales antibióticos producidas por microbios que residen en comunidades complejas. Su descripción se publica en larevista Cell.
“Enrespuestaal alarman-te aumento de bacterias re-sistentes 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 re-conocido en 2019 por el MITTechnology Review como uno delos innovadores más importantes del mundo por “digitalizar la evolución para crear antibióticos mejores”. Su foco en la biología computacional le valió en Premio Princiesa de Girona Investigación, quesesuma a una larga lilsta de reconoci mientos internacionales.
Para explorar la hipótesis de que los antibióticos podrían ser producidos por microbiosqueresidenen comunidades complejas, conocidassarrollar estos nuevos antibióticos (los SEP)en algo que pueda beneficiar a la humanida y entender cómose producen estas moléculas para facilitar esta “guerra química' entre bacterias El equipo cree que estas moléculas se producen para permitira las bacterias defenderse de otras en su entorno, ya que las bacterias siempre coexisten en comunidades complejas. Los SEPproporcionan una herramienta química crucial para proteger su nicho físico y sobrevivir enambientes muy hostiles, comoel 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 quesu equipo introdujo hace años, donde la biología se concibe como una flente 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. Fuente y su equipo De la llevan años estudiando vías para descubrir nuevos antibióticos.
Han explorado inclusola capacidad del 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 ala JA. “Enun día tip co enel laboratorio, llego por lamañana, me tomo un café, y para la hora de comer o cenar el ordenador ya nos ha proporcionado un montón de nuevas moléculas paraexplorar. Es como un patio de recreo científico”, describe. AEstos SEP mostraronun enfoque multifacético para combatir las bacterias: se dirigieron a sus membranas, trabajaron de manera sinérgica e incluso modularon las poblaciones de comensales intestinales. “Esto sugiere su potencial no solo 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 microbio intestinal “Prevotella copri”, que demos-tró en modelos animales unaeficacia comparable a la del antibiótico comúnmente utilizado polimixina B. POR LA HUMANIDAD Según De la Fuente, el siguiente paso es intentar de-El “alarmante” aumento de bacterias resistentes a los medicamentos llevó al equipo de científicos a buscar nuevas opciones.
En como microbioma, los invesel 70,5% exhibió fuertes efectos antimicrobianos”. Dadas sus características distintivas, denominó a este grupo de 323 moléculas “SEP”, unnuevo tipo deanti-tigadores, también de la Universidad de Stanford, se centraron en los péptidos, cadeas cortas de aminoácidos conocidas por su potencial 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 una co-munidad microbiana en unentorno específicoprovienen de 263 individuos sanos y de 4 partes diferentes del cuerpo, explica a EFE el investigador español.
El análisis computacionalidentificó 323 candidatos an-tibióticos “codificados porpequeños marcos de lectura abiertos (ÑmORF)”. UnsmORF es una pequeña sección de ADN que puede produciruna proteína ignorada durante muchos años por los cientificos debido a su tamaño-. “En nuestro estudio de-263 individuos sanos participaron deestainvestigación. Se tomaron muestras de 4partes. 323 candidatos a antibióticos fueronidentificadosporel análisis computacionalantibióticas, lo que cambia el paradigma y nuestra concepción de estos pequeños fragmentos de ADN”, detalla De la Fuente.
Para probarlos hallazgos, el equipo sintetizó 78 péptidos-de esos 323y evaluó su actividad antimicrobiana “in vitro”. “Sorprendentemente, Elespañol César de la Fuente lidera la investigación. mostramos que estos smORFs, tradicionalmente considerados como materia oscura sin funcionalidad, pueden codificar moléculas. 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. suso biótico.