Los neandertales podrían darnos los próximos antibióticos

La carrera por descubrir nuevos antibióticos es una que tiene prioridad para los científicos y también para la Organización Mundial de la Salud, que en un informe conjunto con Naciones Unidas y la Organización Mundial de Sanidad Animal señala que las enfermedades resistentes a los medicamentos podrían causar 10 millones de muertes cada año a partir de 2050 y forzar hasta 24 millones de personas a la pobreza extrema en 2030 si no se toman medidas. Y la respuesta a esto podría llegar desde nuestro pasado, literalmente: un equipo de científicos ha identificado fragmentos de proteínas elaborados por los neandertales que podrían servir como antibióticos.

Muchos organismos producen subunidades proteicas cortas llamadas péptidos que tienen propiedades antimicrobianas. De hecho, algunos de ellos se utilizan en medicina. Pero se trata de péptidos actuales, por decirlo de algún modo. Sin embargo, nunca se había pensado en recurrir a proteínas de especies extintas, las cuales podrían ser un recurso sin explotar para el desarrollo de antibióticos. Pensando en esto, un equipo de la Universidad de Pensilvania, liderado por César de la Fuente-Nunez ha abierto una puerta impensable hasta ahora. Y todo gracias al cine. "Empezamos a pensar en Jurassic Park – explica de la Fuente-Nunez – y pensamos qué pasaría si en lugar de devolver la vida a los dinosaurios, como hicieron los científicos en la película, nos centráramos en una idea más factible: ¿Por qué no traer de vuelta las moléculas?"

Los resultados de esta pregunta se han publicado en Cell& Host Microbe y allí los autores describen cómo han entrenado un algoritmo de IA para reconocer sitios en proteínas humanas donde se sabe que se cortan en péptidos. Para encontrar nuevos péptidos, el equipo aplicó su algoritmo a secuencias de proteínas disponibles públicamente, pero no solo de humanos, también de H. neanderthalensis y denisovanos. Luego utilizaron las propiedades de los péptidos antimicrobianos para predecir cuáles de ellos podrían matar bacterias.

Los investigadores entrenaron un algoritmo de IA para reconocer sitios en proteínas humanas donde se sabe que se cortan en péptidos. Para encontrar nuevos péptidos, el equipo aplicó su algoritmo a secuencias de proteínas disponibles públicamente (mapas de los aminoácidos en una proteína) de H. sapiens, H. neanderthalensis y Denisovans. Luego, los investigadores utilizaron las propiedades de los péptidos antimicrobianos descritos anteriormente para predecir cuál de estos nuevos péptidos podría matar bacterias. La inteligencia artificial tardó apenas unas semanas en encontrar y probar candidatos a fármacos, algo que hubiera tomado entre 3 y 6 años si se hubieran usado métodos tradicionales, según de la Fuente-Nunez.

“Nos motiva la idea de recuperar moléculas del pasado para abordar los problemas que tenemos hoy”, añade de la Fuente-Nunez. En total han probado docenas de péptidos para ver si podían matar bacterias en placas de laboratorio. Luego seleccionaron seis péptidos potentes, cuatro de H. sapiens, uno de H. neanderthalensis y uno de denisovanos, y se los administraron a ratones infectados con la bacteria Acinetobacter baumannii, una causa común de infecciones hospitalarias en humanos.

Los seis péptidos detuvieron el crecimiento de A. baumannii, pero ninguno mató a la bacteria. En el estudio, los autores señalan que a partir de ahora comenzarán a ajustar las moléculas más exitosas para crear versiones más efectivas. Asimismo, alterar el algoritmo podría mejorar la identificación de péptidos antimicrobianos, con menos falsos positivos. “Aunque el algoritmo que usamos no produjo moléculas sorprendentes, creo que el concepto y el marco representan una vía completamente nueva para pensar sobre el descubrimiento de fármacos”, concluye de la Fuente-Nunez .