Inteligencia artificial para desarrollar fármacos contra las superbacterias en 48 horas

La pandemia del coronavirus, dicen los expertos, no será la última que ponga a prueba los sistemas sanitarios. El organismo humano debe enfrentarse cada día a cientos de microorganismos que atacan su sistema inmunitario. Pero el abuso de medicamentos ha provocado que virus, hongos y bacterias se hayan ‘adaptado’, generando ‘resistencia’, y se vuelvan inmunes a los antibióticos. Es el caso de las superbacterias.

Las superbacterias son cepas de bacterias, virus, parásitos y hongos que son resistentes a la mayoría de los antibióticos y otros medicamentos que se utilizan comúnmente para tratar las infecciones que causan. Estas bacterias resistentes pueden causar neumonía, infecciones de las vías urinarias e infecciones de la piel. Incluso pueden llegar a ser mortales.

Cuando una bacteria se inmuniza resulta muy complicado encontrar otro antibiótico efectivo, porque es un proceso muy lento y costoso: existen más combinaciones químicas de una nueva molécula, que átomos en el universo. Aquí es donde entra en juego la inteligencia artificial.

IBM Research está trabajando en lo que llama Descubrimiento Acelerado: usar la inteligencia artificial para acelerar los procesos que llevan al descubrimiento de nuevos materiales para la industria, nuevas medidas contra el cambio climático... y nuevos medicamentos.

En concreto, la multinacional ha desarrollado una inteligencia artificial generativa que emplea un método computacional llamado Controlled Latent attribute Space Sampling (CLaSS), para dar vida a nuevos péptidos aplicables a las superbacterias.

Los péptidos son moléculas, pequeñas cadenas de aminoácidos que usan los antibióticos para combatir a las bacterias.

El problema es que encontrar la combinación de móleculas que es efectiva contra una superbacteria, frente a las combinaciones totales que permiten esas moléculas, es como buscar una aguja en un pajar.

Sólo 48 horas

IBM emplea un proceso muy técnico que se basa en entrenar a la IA con antibióticos ya existentes, probar combinaciones de moléculas y alterar atributos como la toxicidad o el espectro de actividad del péptido (a qué bacterias ataca), así como llevar a cabo simulaciones para ver si es efectivo.

Gracias a su entrenamiento, la IA no tiene que probar todas las combinaciones y puede llevarlo a cabo mucho más rápido que los humanos, o que un proceso informático tradicional.

El resultado es que en 48 horas esta inteligencia artificial de IBM diseñó 20 nuevos medicamentos contra las superbacterias. Tras analizarlos, los médicos concluyeron que dos de ellos parecían "muy prometedores" contra bacterias peligrosas com la E.coli y K.pneumoniae.

Lo más interesante aquí no es solo el resultado, sino el tiempo dedicado a ello: solo 48 horas. Con los métodos convencionales se habría tardado meses, incluso años, en obtener los mismos resultados.