Un equipo de investigación de la Universidad de Pensilvania, con el coruñés César de la Fuente al frente, ha presentado ApexOracle, una plataforma de inteligencia artificial capaz de leer el genoma de un patógeno y, en cuestión de minutos, sugerir antibióticos existentes que sean efectivos y diseñar nuevas moléculas para combatir amenazas desconocidas para la medicina moderna. Los detalles de esta investigación se detallan en un preprint publicado el 10 de julio.
"La resistencia antimicrobiana está debilitando silenciosamente los fundamentos de la medicina moderna. Durante años, he soñado con una herramienta capaz de neutralizar los patógenos en el momento en que aparecen", afirma el catedrático de la Universidad de Pensilvania y director del Machine Biology Group.
"ApexOracle convierte el código genético sin procesar en recomendaciones terapéuticas prácticas con la rapidez necesaria para detener un brote antes de que comience", insiste.
Este modelo combina una red molecular de lenguaje basada en difusión con representaciones derivadas de datos genómicos y literatura científica, lo que le permite predecir la efectividad de los medicamentos y diseñar compuestos personalizados en un solo paso.
Entrenado con decenas de miles de péptidos y pequeñas moléculas, ApexOracle superó a los modelos líderes en diversas especies bacterianas y mantuvo su precisión incluso frente a patógenos completamente nuevos. Cuando ningún medicamento autorizado se predecía como efectivo, el sistema generó candidatos antibióticos "nuevos para la naturaleza" que apenas guardan similitud con las terapias existentes, proporcionando una vía de desarrollo in silico lista para su síntesis en laboratorio.
El avance llega en medio de la crisis generada por las superbacterias. En 2019, la resistencia a los antibióticos bacterianos se asoció con 4,95 millones de muertes en todo el mundo, superando las cifras de VIH/SIDA y malaria. La búsqueda tradicional de nuevos antibióticos puede prolongarse hasta una década y requiere inversiones superiores a mil millones de dólares, lo que deja a los médicos con opciones cada vez más limitadas a medida que la resistencia se intensifica.
Ante esta situación, ApexOracle propone un enfoque innovador que combina predicciones inmediatas de susceptibilidad con la generación rápida de moléculas. Propone un futuro en el que los laboratorios de salud pública puedan subir un genoma y recibir, en tiempo real, recomendaciones para el tratamiento y posibles terapias, antes de que los hospitales se vean desbordados.
Los experimentos de verificación en campo ya están en marcha. "Hoy compartimos el plan, el trabajo de laboratorio seguirá, y cada hito será hecho público", dijo de la Fuente.
"Creemos que la IA puede acelerar el descubrimiento científico y, en última instancia, mejorar la salud de muchas personas. ApexOracle es nuestro último paso hacia esa visión, e invitamos a socios de la academia, el gobierno y la industria a contribuir a probar, perfeccionar y desplegar responsablemente esta tecnología contra el desafío global de la resistencia a los antimicrobianos", sentencia.