Desextinguir proteínas para crear nuevos antibióticos

Nuestros genomas (nuestro material genético) y los genomas de nuestros ancestros lejanos expresan proteínas con propiedades antimicrobianas naturales. El concepto de la desextinción de proteínas defiende que estas sustancias podrían ser candidatos muy prometedores para ser nuevos fármacos eficientes y con pocos efectos secundarios o ninguno. Avanzar lo suficiente por esta vía podría ser de gran ayuda para combatir el problema de la creciente resistencia de las bacterias patógenas a los antibióticos.

El hecho de que esas proteínas hayan sido fruto de la evolución natural dice mucho a favor de su eficiencia.

La estrategia de desextinguir proteínas de esa clase se muestra mucho más prometedora que la de buscar o diseñar sustancias mediante las estrategias convencionales, incluso potenciadas por la inteligencia artificial.

Así lo cree el equipo integrado, entre otros, por Cesar de la Fuente, de la Universidad de Pensilvania, y Jacqueline Maasch, ahora en la Universidad Cornell, ambas instituciones en Estados Unidos.

Este grupo de científicos ha abierto el campo de la desextinción de proteínas.

Y lo ha hecho comenzando por una exploración de las expresiones proteómicas de dos tipos extintos de humanos: los neandertales y los denisovanos.

De la Fuente, Maasch y sus colegas han desextinguido proteínas de dos tipos extintos de humanos: los neandertales y los denisovanos. Algunas de esas proteínas parecen ser capaces de protegernos a los humanos actuales contra diversas enfermedades infecciosas. (Ilustración: Ella Marushchenko)

El resultado de esta exploración, realizada con la ayuda de inteligencia artificial, ha sido descubrir numerosas proteínas con cualidades antibióticas.

Una vez identificadas en las secuencias del ADN examinado, su laboratorio trabajó para sintetizar estas moléculas, y consiguió “resucitar” estas sustancias químicas desaparecidas hace mucho tiempo.

Luego, el equipo aplicó estas sustancias a patógenos en una placa de laboratorio y en ratones, a fin de verificar si, tal como decían las predicciones computacionales, cada una de ellas era eficiente contra microbios.

Los que funcionaron, lo hicieron bastante bien. En dos casos, los péptidos eran comparables, si no mejores, que el medicamento usado en el tratamiento estándar. Los que no funcionaron han ayudado a los investigadores a averiguar qué es necesario mejorar en sus programas de inteligencia artificial.

"Creemos que esta investigación abre la puerta a nuevas formas de diseñar antibióticos y al descubrimiento de otros fármacos ", explica De la Fuente.

De la Fuente, Maasch y sus colegas exponen los detalles técnicos del concepto de la desextinción de proteínas, y sus primeros resultados prácticos, en la revista académica Cell Host & Microbe, bajo el título “Molecular de-extinction of ancient antimicrobial peptides enabled by machine learning”. (Fuente: NCYT de Amazings)