Descubren una nueva "mina de oro" con potencial antimicrobiano: las arqueas

El hecho de tomar un antibiótico y de que su efectividad no resulte suficiente para acabar con la infección se convierte en un problema de primer orden que pone en jaque la salud pública a nivel mundial. El motivo son las resistencias antimicrobianas (RAM) provocadas por las bacterias con resistencia a múltiples antibióticos, consideradas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) una de las mayores amenazas a las que va a tener que enfrentarse el ser humano en el siglo XXI. Las cifras así lo apuntan, ya que, según datos de la OMS, en 2050 las muertes atribuibles a las infecciones por RAM podrían superar al cáncer como primera causa de muerte a nivel global.

Con el aumento de patógenos resistentes a los medicamentos, los científicos buscan cada vez más soluciones a esta crisis de resistencia antimicrobiana. En esta línea, investigadores del Machine Biology Group de la Universidad de Pennsylvania (EE UU), dirigidos por el profesor Cesar de la Fuente, decidieron explorar las arqueas, organismos unicelulares que habitan en ambientes extremos, e históricamente relegadas en favor de bacterias y hongos.

En el pasado, las arqueas fueron clasificadas como bacterias, como procariotas, enmarcadas en el antiguo reino Monera y recibían el nombre de arqueobacterias, pero esta clasificación dejó de utilizarse. En realidad, las arqueas tienen una historia evolutiva independiente y muestran muchas diferencias en su bioquímica con las otras formas de vida, por lo que fueron clasificadas en un dominio separado.

Empleando técnicas avanzadas de aprendizaje profundo, los científicos analizaron por primera vez los proteomas de cientos de arqueas. A través de un potente algoritmo, identificaron decenas de posibles agentes antimicrobianos, a los que han denomidado “arqueasinas”. Sintetizaron 80 de los compuestos propuestos por la IA, hallando que un 93% mostraba actividad antimicrobiana en pruebas de laboratorio. Entre estos, la arqueasina-73 destacó por su eficacia, demostrando resultados comparables a los de la polimixina B, un antibiótico de última generación, en modelos in vivo.

Estos resultados, publicados hoy en Nature Microbiology, sugieren que las arqueas podrían albergar un número incalculable de compuestos antimicrobianos valiosos, abriendo nuevas vías para combatir infecciones que ya no responden a los medicamentos existentes.

"Nuestro estudio revela que las arqueas, un dominio de la vida aún por explorar, albergan un vasto reservorio de moléculas antimicrobianas con el potencial de combatir la resistencia a los antibióticos", afirma el Marcelo Torres, uno de los autores del estudio. "Al aprovechar el aprendizaje profundo para explorar el arqueoma, descubrimos las arqueasinas—nuevos péptidos antibióticos con una potente actividad tanto en modelos in vitro como in vivo", añade. Según de la Fuente, director del grupo de investigación, "esto demuestra cómo la inteligencia artificial puede revelar nuevos antibióticos de fuentes biológicas inesperadas. Combinar algoritmos con pruebas experimentales rápidas nos permite acelerar el descubrimiento a velocidad digital".