Investigadores de la Universidad McMaster y el MIT han descubierto un nuevo antibiótico, la enterololina, que combate las enfermedades inflamatorias intestinales. Mediante el uso de IA para predecir su eficacia, aceleraron significativamente el desarrollo de fármacos, ofreciendo esperanza a millones de personas afectadas por la enfermedad de Crohn.
En un avance revolucionario, investigadores de la Universidad McMaster y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han presentado un nuevo antibiótico, la enterololina, que combate las enfermedades inflamatorias intestinales (EII), incluida la enfermedad de Crohn. Aún más sorprendente, utilizaron un modelo de aprendizaje automático para predecir el funcionamiento del fármaco, un logro pionero en el ámbito de la inteligencia artificial y la medicina.
Publicado Hoy en la revista Nature Microbiology, el estudio marca un avance significativo tanto en el tratamiento de la EII como en la metodología de descubrimiento de fármacos.
El nuevo antibiótico promete revolucionar las opciones terapéuticas para millones de personas que padecen enfermedades relacionadas con la EII en todo el mundo.
“Este trabajo demuestra que apenas estamos comenzando en el descubrimiento de fármacos guiados por IA”, declaró en un comunicado de prensa el investigador principal, Jon Stokes, profesor adjunto del Departamento de Bioquímica y Ciencias Biomédicas de McMaster. “El desarrollo de nuestro nuevo fármaco, diseñado para combatir la EII, se ha acelerado gracias a la colaboración entre humanos e IA generativa”.
Tratamiento de precisión para la EII
A diferencia de la mayoría de los antibióticos de amplio espectro que matan indiscriminadamente tanto las bacterias dañinas como las beneficiosas, la enterololina actúa con precisión quirúrgica.
Se dirige a Enterobacteriaceae, una familia que incluye E. coli., evitando así daños colaterales al microbioma beneficioso.
Esto reduce la probabilidad de que bacterias resistentes a los medicamentos colonicen el intestino, una complicación común con los tratamientos actuales.
“Este nuevo fármaco es un tratamiento muy prometedor para los millones de pacientes que viven con EII”, añadió Stokes. “Actualmente no tenemos cura para estas afecciones, por lo que desarrollar algo que pueda aliviar significativamente los síntomas podría ayudar a las personas a disfrutar de una calidad de vida mucho mejor”.
El papel de la IA en la aceleración del descubrimiento de fármacos
Tradicionalmente, comprender el mecanismo de acción (MOA) de un fármaco puede llevar años y millones de dólares. Sin embargo, este estudio aprovechó un modelo de IA desarrollado por el MIT para predecir el MOA de la enterololina en tan solo 100 segundos.
La validación posterior con experimentos de laboratorio tomó sólo seis meses y 60,000 dólares, a diferencia de los dos años y 2 millones de dólares que se estima que requerirían los métodos convencionales.
“La IA ha acelerado el ritmo al que podemos explorar el espacio químico en busca de nuevos fármacos candidatos, pero, hasta ahora, ha hecho poco para aliviar un importante obstáculo en el desarrollo de fármacos, que es comprender qué hacen realmente estos nuevos fármacos candidatos”, añadió Stokes.
"Lo que estamos demostrando aquí es que la IA también puede proporcionar explicaciones mecanicistas, que son fundamentales para mover una molécula a través del proceso de desarrollo", agregó Regina Barzilay, profesora de la Escuela de Ingeniería del MIT que desarrolló el modelo de IA DiffDock, que hizo la predicción.
Perspectivas de futuro
Los próximos pasos del equipo incluyen optimizar la enterololina para uso humano a través de la empresa derivada de Stokes, Stoked Bio.
Los primeros ensayos muestran resultados prometedores contra otras bacterias resistentes a los medicamentos, como Klebsiella, y se prevé que los ensayos en humanos comiencen dentro de tres años.
Fuente: Universidad McMaster