\u201cLos venenos son obras maestras de la evoluci\u00f3n\u201d, afirm\u00f3 C\u00e9sar de la Fuente, bi\u00f3logo sint\u00e9tico de Penn. \u201cHan pasado cientos de millones de a\u00f1os aprendiendo a superar diversas defensas biol\u00f3gicas\u201d. Su equipo desarroll\u00f3 un algoritmo para predecir qu\u00e9 p\u00e9ptidos del veneno podr\u00edan combatir las bacterias resistentes a los f\u00e1rmacos.<\/p>\n\n\n\n
Los algoritmos apuntan a las superbacterias<\/h2>\n\n\n\n
Antes de los antibi\u00f3ticos, incluso infecciones menores, como una cortadura en la mano o un dolor de garganta, pod\u00edan ser mortales. Estos f\u00e1rmacos transformaron la medicina, haciendo las cirug\u00edas m\u00e1s seguras, los partos menos riesgosos y enfermedades que antes eran mortales, tratables. Pero las bacterias evolucionan m\u00e1s r\u00e1pido que la capacidad de desarrollar nuevos f\u00e1rmacos, y muchas ahora son resistentes a m\u00faltiples antibi\u00f3ticos. Esto significa que infecciones que cre\u00edamos haber dominado est\u00e1n resurgiendo, amenazando con deshacer un siglo de progreso m\u00e9dico y poniendo en riesgo millones de vidas en todo el mundo.<\/p>\n\n\n\n
El estudio se centra en una\u00a0herramienta de aprendizaje profundo llamada APEX<\/a>, dise\u00f1ada para predecir la actividad antimicrobiana a partir de secuencias de prote\u00ednas. APEX, entrenada con antibi\u00f3ticos conocidos, se implement\u00f3 para extraer 16.000 prote\u00ednas de veneno de serpientes, ara\u00f1as, escorpiones, caracoles c\u00f3nicos e incluso an\u00e9monas de mar.<\/p>\n\n\n\n Luego, mediante un enfoque de ventana deslizante, el equipo gener\u00f3 la asombrosa cantidad de 40 millones de secuencias cortas de p\u00e9ptidos, llamadas p\u00e9ptidos encriptados por veneno o VEP. Estos se calificaron seg\u00fan su probabilidad de actuar como antibi\u00f3ticos. En cuesti\u00f3n de horas, el algoritmo redujo la lista a 386 candidatos s\u00f3lidos.<\/p>\n\n\n\n \u201cAPEX nos permite escanear un inmenso espacio qu\u00edmico en apenas unas horas e identificar p\u00e9ptidos con un potencial excepcional\u201d, afirm\u00f3 Marcelo Torres, coautor del estudio.<\/p>\n\n\n\n A partir de all\u00ed, los investigadores sintetizaron qu\u00edmicamente 58 de los VEP m\u00e1s prometedores y los probaron contra 11 pat\u00f3genos diferentes, incluidos\u00a0Acinetobacter baumannii<\/em>\u00a0y\u00a0Pseudomonas aeruginosa<\/em>, bacterias conocidas por su resistencia a los antibi\u00f3ticos. Los resultados fueron sorprendentes. De los 58 VEP analizados, 53 mostraron una potente actividad antibacteriana.<\/p>\n\n\n\n Para evaluar si los p\u00e9ptidos podr\u00edan funcionar en condiciones de la vida real, el equipo prob\u00f3 tres de ellos en ratones infectados con\u00a0A. baumannii<\/em>, una bacteria conocida por sobrevivir en hospitales y resistir el tratamiento. Tras infectar a los animales con un absceso cut\u00e1neo, trataron la zona con una sola dosis de cada PEV. Dos d\u00edas despu\u00e9s, el recuento bacteriano hab\u00eda disminuido dr\u00e1sticamente. Uno de los p\u00e9ptidos, derivado del veneno de la ara\u00f1a lobo\u00a0Geolycosa riograndae<\/em>, redujo la carga bacteriana en un 99,9%, un resultado comparable al de los antibi\u00f3ticos est\u00e1ndar.<\/p>\n\n\n\n Los ratones no mostraron signos de p\u00e9rdida de peso o toxicidad, lo que sugiere que los VEP no s\u00f3lo fueron efectivos sino tambi\u00e9n seguros en este modelo. La motivaci\u00f3n detr\u00e1s de este estudio es sumamente seria. Las infecciones resistentes a los medicamentos son responsables de aproximadamente 5 millones de muertes al a\u00f1o, seg\u00fan estimaciones de salud mundial. Y el proceso de descubrimiento de antibi\u00f3ticos pr\u00e1cticamente se ha agotado.<\/p>\n\n\n\n \u201cA pesar de la creciente amenaza, el desarrollo de nuevos antibi\u00f3ticos se ha estancado en las \u00faltimas d\u00e9cadas debido a los altos costos y los largos plazos\u201d, escribieron los autores del estudio. En respuesta, los cient\u00edficos est\u00e1n recurriendo a fuentes ignoradas, como el veneno animal.<\/p>\n\n\n\n Hist\u00f3ricamente, el veneno ya ha dado lugar a medicamentos que cambian la vida. El analg\u00e9sico ziconotida se deriv\u00f3 del veneno del caracol cono. El medicamento para la presi\u00f3n arterial captopril se origin\u00f3 a partir del veneno de serpiente. Incluso la semaglutida, el popular medicamento para la diabetes y la p\u00e9rdida de peso, se inspir\u00f3 en una hormona presente en la saliva del monstruo de Gila. Pero el uso de veneno para combatir bacterias es bastante novedoso.<\/p>\n\n\n\n \u201cLos compuestos del veneno act\u00faan r\u00e1pidamente, son muy potentes y espec\u00edficos\u201d, afirm\u00f3 Mand\u00eb Holford, bi\u00f3loga qu\u00edmica del Hunter College, quien no particip\u00f3 en el estudio, seg\u00fan\u00a0The Scientist<\/a>. \u201cSon todos los ingredientes que se buscan al crear un f\u00e1rmaco\u201d.<\/p>\n\n\n\n Aunque prometedora, la investigaci\u00f3n se encuentra en sus etapas iniciales. El equipo ahora est\u00e1 optimizando los mejores candidatos mediante qu\u00edmica medicinal, modificando su estructura para hacerlos m\u00e1s estables, menos t\u00f3xicos y m\u00e1s duraderos. Existen muchas sustancias con potencial antibi\u00f3tico, pero que nunca han llegado a utilizarse en tratamientos.<\/p>\n\n\n\n Los cient\u00edficos responsables de este trabajo tambi\u00e9n reconocen sus limitaciones. Por ejemplo, el modelo APEX actualmente solo funciona con p\u00e9ptidos de menos de 50 amino\u00e1cidos y a\u00fan no explica\u00a0por qu\u00e9\u00a0ciertas secuencias funcionan mejor que otras. Pero esto podr\u00eda cambiar. La introducci\u00f3n de caracter\u00edsticas como mecanismos de autoatenci\u00f3n o la integraci\u00f3n de grandes modelos de lenguaje podr\u00edan ayudar a explicar por qu\u00e9 un determinado fragmento de veneno es tan mortal para las bacterias, y tal vez incluso se\u00f1alar el camino hacia antibi\u00f3ticos m\u00e1s seguros y eficaces.<\/p>\n\n\n\n Los antibi\u00f3ticos se consideraban un milagro. Pero su uso excesivo ha permitido que los microbios se adapten y se resistan. Las bacterias ahora pueden sobrevivir a medicamentos que antes funcionaban de forma fiable: una carrera armament\u00edstica evolutiva que los humanos estamos perdiendo.<\/p>\n\n\n\n Este nuevo estudio supone un giro inesperado. Al analizar las mismas mol\u00e9culas que los animales evolucionaron para matar, los cient\u00edficos podr\u00edan descubrir c\u00f3mo salvar vidas. Con la inteligencia artificial a cargo, ese proceso de descubrimiento podr\u00eda ser m\u00e1s r\u00e1pido que nunca.<\/p>\n\n\n\n Fuente: ZME Science<\/a>.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El veneno es una potente mezcla de mol\u00e9culas desarrollada para paralizar, matar y destruir c\u00e9lulas. Pero tambi\u00e9n podr\u00eda contener herramientas prometedoras para el futuro. 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