La inteligencia artificial ha inventado dos nuevos antibióticos potenciales que podrían matar la gonorrea resistente a los medicamentos y el SARM, según revelaron investigadores.
Los medicamentos fueron diseñados átomo por átomo por la IA y mataron a las superbacterias en pruebas de laboratorio y con animales.
Los dos compuestos aún necesitan años de refinamiento y ensayos clínicos antes de poder prescribirse.
Pero el equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) que está detrás del proyecto dice que la IA podría iniciar una «segunda edad de oro» en el descubrimiento de antibióticos.
Los antibióticos matan las bacterias, pero las infecciones que resisten al tratamiento causan ahora más de un millón de muertes al año.
El uso excesivo de antibióticos ha ayudado a las bacterias a evolucionar para esquivar los efectos de los medicamentos, y ha habido una escasez de nuevos antibióticos durante décadas.
Los investigadores han utilizado anteriormente IA para examinar miles de sustancias químicas conocidas en un intento de identificar aquellas con potencial para convertirse en nuevos antibióticos.
Ahora, el equipo del MIT ha ido un paso más allá al utilizar IA generativa para diseñar antibióticos, en primer lugar, para la infección de transmisión sexual gonorrea y para el potencialmente mortal SARM (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina).
Su estudio, publicado en la revista Cell, examinó 36 millones de compuestos, incluidos aquellos que no existen o aún no han sido descubiertos.
Los científicos entrenaron la IA proporcionándole la estructura química de compuestos conocidos junto con datos sobre si ralentizan el crecimiento de diferentes especies de bacterias.
La IA luego aprende cómo las bacterias se ven afectadas por diferentes estructuras moleculares, formadas por átomos como carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno.
Se probaron dos enfoques para diseñar nuevos antibióticos con IA. El primero identificó un punto de partida prometedor al buscar en una biblioteca de millones de fragmentos químicos, de entre ocho y diecinueve átomos, y se construyó a partir de ahí. El segundo dio rienda suelta a la IA desde el principio.
El proceso de diseño también eliminó cualquier cosa que se pareciera demasiado a los antibióticos actuales. Además, intentó garantizar que se estuvieran inventando medicamentos en lugar de jabón y filtrar cualquier sustancia que se previera tóxica para los humanos.
Los científicos utilizaron inteligencia artificial para crear antibióticos para la gonorrea y el SARM, un tipo de bacteria que vive inofensivamente en la piel pero que puede causar una infección grave si ingresa al cuerpo.
Una vez fabricados, los diseños principales fueron probados en bacterias en el laboratorio y en ratones infectados, dando como resultado dos nuevos medicamentos potenciales.
«Estamos entusiasmados porque demostramos que la IA generativa se puede utilizar para diseñar antibióticos completamente nuevos», explica a la BBC el profesor James Collins, del MIT.
«La IA puede permitirnos crear moléculas de forma económica y rápida, ampliando así nuestro arsenal y dándonos una verdadera ventaja en la batalla de nuestro ingenio contra los genes de las superbacterias».
Sin embargo, no están listos para los ensayos clínicos y los medicamentos requerirán refinamiento (que se estima que llevará uno o dos años más de trabajo) antes de que pueda comenzar el largo proceso de probarlos en personas.
El Dr. Andrew Edwards, de la Iniciativa Fleming y del Imperial College de Londres, dijo que el trabajo era «muy significativo» con «enorme potencial» porque «demuestra un enfoque novedoso para identificar nuevos antibióticos».
Pero añadió: «Si bien la IA promete mejorar drásticamente el descubrimiento y desarrollo de fármacos, aún tenemos que hacer el trabajo duro a la hora de probar la seguridad y la eficacia».
Este puede ser un proceso largo y costoso sin garantía de que al final se receten los medicamentos experimentales a los pacientes.
Algunos piden que el descubrimiento de fármacos mediante IA se amplíe para mejorar. El profesor Collins afirma que «necesitamos mejores modelos» que vayan más allá del rendimiento de los fármacos en el laboratorio y que permitan predecir mejor su eficacia en el organismo.
También existe un problema con la complejidad de la fabricación de los diseños de IA. De los 80 mejores tratamientos para la gonorrea diseñados en teoría, solo dos se sintetizaron para crear medicamentos.
El profesor Chris Dowson, de la Universidad de Warwick, dijo que el estudio era «interesante» y mostraba que la IA era «un avance significativo como herramienta para el descubrimiento de antibióticos para mitigar la aparición de resistencia».
Sin embargo, explica, las infecciones resistentes a los medicamentos también tienen un problema económico: «¿cómo se fabrican medicamentos que no tienen valor comercial?»
Si se inventara un nuevo antibiótico, lo ideal sería utilizarlo lo menos posible para preservar su eficacia, lo que dificultaría que alguien pudiera obtener ganancias.
