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Microbiólogas de Adaptive Phage Therapeutics purifican macrófagos

Biomedicina

Virus e inteligencia artificial se unen contra las bacterias resistentes

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La idea de usar bacteriófagos contra las infecciones bacterianas no es nueva, pero hasta ahora, tampoco era útil. Los avances en secuenciación genética e inteligencia artificial pueden convertirlos en el tratamiento número uno contra este problema médico que no para de aumentar

  • por Emily Mullin | traducido por Lisa Rushforth
  • 01 Febrero, 2018

Los pacientes en riesgo de muerte a manos de infecciones bacterianas incontrolables podrían tener un nuevo aliado: virus asesinos conocidos como bacteriófagos o fagos. Armados con los últimos avances en secuenciación genética e  inteligencia artificial (IA), algunas nuevas empresas están convirtiendo a estos enemigos naturales de las bacterias en alternativas prometedoras a los antibióticos.

Y estas alternativas se necesitan de forma cada vez más urgente, a medida que cada vez más bacterias desarrollan resistencia a los medicamentos que usamos en la actualidad (ver Las bacterias resistentes matarán a 10 millones de personas al año en 2050). Cada año alrededor de dos millones de personas se infectan con bacterias resistentes, y al menos 23.000 de ellas mueren, sólo en EE. UU.

Es mucho menos probable que las bacterias se vuelvan resistentes contra los fagos, ya que cada tipo de bacteriófago ataca a un tipo específico de bacteria. Usarlos para combatir infecciones no es nada nuevo. Pero hasta hace poco, encontrar el tipo correcto de fago para cada infección bacteriana era prácticamente magia. A veces, un médico le inyectaba a un paciente un fago y funcionaba, y otras no. Así que durante años, las terapias con fagos solo se aplicaban a los pacientes más enfermos como último recurso. Pero la secuenciación del ADN y la inteligencia artificial podrían facilitar la búsqueda del fago adecuado, lo que haría que los tratamientos sean más prácticos.

El CEO de AmpliPhi Biosciences, Paul Grint, una start-up que está preparando combinaciones de fagos por adelantado para tratar infecciones bacterianas como las que provoca Staphylococcus aureus, explica: "Podemos secuenciar un fago rápidamente y decir, esta es la secuencia de ADN exacta que queremos. Lo que queremos es un producto que podamos sacar de la nevera y dárselo a un paciente"..

Imagen del microscopio de un bacteriófago, color azul de computadora.

Foto: Imagen del microscopio de un bacteriófago, color azul de computadora. Crédito: David Gregory y Debbie Marshall

Los fagos a menudo viven en lugares sucios, como las aguas residuales, por lo que los científicos primero deben aislarlos y purificarlos. Después de eso, AmpliPhi utiliza la secuenciación del ADN para asegurarse de que no queda material genético errante de agentes patógenos potencialmente dañinos.

Otra start-up, Adaptive Phage Therapeutics, quiere usar la inteligencia artificial para personalizar los tratamientos con bacteriófagos para pacientes individuales.

La compañía actualmente usa una prueba de laboratorio que tarda un mínimo de ocho horas, y algunas veces hasta uno o dos días, para obtener una lectura de qué fago o fagos funcionarán mejor contra una cepa particular de bacterias. Si a eso se le suma el tiempo necesario para transportar un fago a un hospital, puede ser demasiado para algunos pacientes. Merril opina: "Cuando un paciente está gravemente enfermo, cada minuto es importante".

Así que su compañía está tratando de automatizar ese proceso. Está desarrollando un algoritmo de aprendizaje automático que utiliza datos de los genomas de los fagos y las bacterias. Los investigadores están entrenando al sistema para que distinga qué bacteriófagos infectan una cepa bacteriana específica.

Merril se imagina una aplicación de inteligencia artificial para hospitales combinada con un sistema de dispensación. Esta suma permitiría identificar el virus bacteriófago o la combinación más efectiva y distribuir un vial para tratar a un paciente en cuestión de minutos. Aunque aún falta mucho para esto. Por ahora, Adaptive Phage Therapeutics planea usar el sistema de IA en sus oficinas para determinar el mejor tratamiento para un paciente, elegir el bacteriófago más adecuado de su colección y enviarlo al hospital.

AmpliPhi y Adaptive Phage Therapeutics han tratado con éxito a cerca de 14 pacientes en condiciones potencialmente mortales, y actualmente están tratando a algunos otros bajo una autorización de uso de emergencia otorgada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU.

Si estos nuevos enfoques funcionan, la terapia con virus bacteriófagos podría convertirse en el tratamiento principal contra las infecciones bacterianas. Ambas empresas están planificando ensayos clínicos para evaluar si sus terapias son mejores que los antibióticos actuales para derrotar a las bacterias. Esos estudios podrían comenzar este mismo año.

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