El coruñés César de la Fuente halla el ‘parque jurásico’ de la farmacia: antibióticos en los neandertales

La pandemia silenciosa de bacterias multirresistentes, que se cree que será la primera causa de muerte en 2050, lleva a buscar antibióticos no ya debajo de las piedras, sino entre nuestros antepasados remotos. El equipo de César de la Fuente, científico gallego y profesor de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), presentó ayer el descubrimiento de los primeros antibióticos encontrados en organismos extintos, específicamente neandertales y denisovanos, nuestros parientes homínidos más cercanos. Y lo ha hecho con la ayuda de la inteligencia artificial. Este avance marca el surgimiento de un campo prometedor conocido como “desextinción molecular”.

Como el propio De la Fuente apuntó en una entrevista a este periódico hace unos años, desarrollar un nuevo antibiótico cuesta más dinero que poner un hombre en la Luna. El biotecnólogo coruñés, de 37 años, fue reconocido en 2019 por el MIT Technology Review como uno de los innovadores más importantes del mundo por “digitalizar la evolución para crear antibióticos mejores”. Lidera el Machine Biology Group, grupo de la Universidad de Pensilvania que utiliza el poder de la computación para acelerar descubrimientos en biología y medicina. Recientemente abrió una nueva vía para crear antibióticos a partir del veneno de avispas, una investigación que ya adelantó este diario en octubre de 2020. Ahora él y su equipo han conseguido “resucitar” moléculas con poder antimicrobiano presentes en neandertales y denisovanos, homínidos cuyos restos más recientes datan de hace unos 40.000 años. La investigación, bajo el título de Molecular de-extinction of ancient antimicrobial peptides enabled by machine learning, fue publicada ayer en la revista científica Cell Host & Microbe, y su primera autora es Jacqueline R.M.A. Maasch.

En el Machine Biology Group admiten la analogía con la saga cinematográfica de “Parque Jurásico”, solo que aquí no se trata de “resucitar” seres vivos completos extintos hace miles de años, sino únicamente moléculas presentes en ellos. “Desde un punto de vista ético, la extinción molecular elude las preocupaciones relacionadas con la recreación de organismos completos y la posible alteración de los ecosistemas. Técnicamente, la extinción molecular ofrece un proceso más alcanzable y controlable en comparación con la resurrección de organismos completos”, destacan los investigadores.

Péptidos

En concreto, De la Fuente y su grupo se centran en los péptidos, un tipo de moléculas presentes en la naturaleza. Al igual que las proteínas, los péptidos realizan una serie de funciones biológicas. La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido; si el número es alto, a una proteína.

Explorar organismos antiguos, explican desde el Machine Biology Group, tiene tres objetivos principales. En primer lugar, hallar secuencias moleculares inexploradas, descubriendo nuevos horizontes para posibles agentes terapéuticos que son prometedores para combatir enfermedades. En segundo lugar, arrojar luz sobre la importancia de las secuencias de péptidos descubiertas, desentrañando su papel en la inmunidad a lo largo de la historia evolutiva. Y tercero, “resucitar” estas moléculas antiguas para abordar problemas actuales.

El equipo utilizó un modelo innovador de aprendizaje automático llamado panCleave, que identificó fragmentos de proteínas con posibilidades de tener propiedades antimicrobianas. Los experimentos in vitro revelaron la actividad antimicrobiana de dichos fragmentos de proteínas, tanto modernos como arcaicos, identificados mediante inteligencia artificial. El equipo evaluó además los péptidos principales para comprender su mecanismo de acción, resistencia a la proteólisis (degradación de las proteínas) y eficacia como agentes antiinfecciosos en dos modelos preclínicos de ratones. Algunos de esos péptidos mostraron estabilidad, no toxicidad y potentes propiedades antimicrobianas.

“Este estudio destaca el poder del aprendizaje automático para hacer realidad el concepto de desextinción molecular y acelerar los descubrimientos científicos”, explica César de la Fuente, autor correspondiente del estudio. “Nuestros hallazgos sugieren que la desextinción molecular tiene un enorme potencial como marco para el descubrimiento de fármacos antibacterianos”, asegura.

El Machine Biology Group anticipa un reto ético que lleva aparejado este enfoque innovador: mientras que las moléculas naturales no se pueden patentar, la reaparición de moléculas extinguidas presenta un desafío único para la legislación de patentes existente. “La patentabilidad de moléculas extinguidas presenta un desafío novedoso y estimulante en los campos de la eliminación de la extinción, la biotecnología y la medicina”, subraya. Los autores del estudio animan al debate entre los científicos, especialistas en ética, abogados de patentes, políticos y sociedad civil para garantizar que la búsqueda de este campo emergente se alinee con los principios éticos para fomentar la innovación responsable y beneficiar a la sociedad en su conjunto.

En cualquier caso, este estudio liderado por el coruñés César de la Fuente, galardonado con el Premio Princesa de Girona en 2021, aporta una nueva esperanza en la lucha contra la resistencia a los fármacos antimicrobianos, un problema global apremiante.

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