Actualitat Diària
La resistència als antibiòtics és una de les majors amenaces per a la salut mundial. Segons un estudi del Centre Europeu per a la Prevenció i el Control de Malalties (ECDC, en les seves sigles en anglès), cada any i només a Europa moren més de 33.000 persones a causa d’infeccions provocats per bacteris que han desenvolupat resistències als antibiòtics.
I, segons l’Organització Mundial de la Salut, el nombre d’infeccions el tractament de les quals es torna més difícil a causa de la pèrdua d’eficàcia dels antibiòtics és cada vegada major. És el cas, per exemple, de la pneumònia, tuberculosi, gonorrea i salmonel·losi. Ja en 2018, l’OMS alertava que, si no es prenen mesures urgents, el món està abocat a una era post-antibiòtics en la qual moltes infeccions comunes i lesions menors tornaran a ser potencialment mortals.
En aquest context, una eina d’Intel·ligència Artificial desenvolupada per investigadors de la Universitat Politècnica de València (UPV) i la Fundació per a la Recerca Biomèdica de l’Hospital Universitari Ramón y Cajal (FIBio-HRC), amb la col·laboració de l’empresa tecnològica Biotech Vana S.L, permet predir l’evolució de les dinàmiques de transmissió de les resistències a antibiòtics en els bacteris amb una important incidència en els éssers humans, per a poder actuar en el cas que l’escenari que predigui comporti riscos greus.
Denominada ARES (Antibiotic Resistance Evolution Simulator), en l’actualitat s’està utilitzant en el Departament de Microbiologia de l’Hospital Universitari Ramón y Cajal de Madrid i en el Centre de Recerca en Xarxa per a l’Epidemiologia i la Salut Pública (CIBERESP). En el seu desenvolupament va col·laborar també l’empresa tecnològica Biotech Vana S.L
“ARES ha estat completament desenvolupat sota el paradigma de la computació amb membranes i permet realitzar prediccions d’evolució de les resistències a antibiòtics considerat avui dia com un problema de salut de primer ordre tal com ha declarat l’OMS.”, destaca José María Sempere, del Grup de Recerca en Autòmats, Llenguatges Formals i les seves Aplicacions (ALFA)-Institut VRAIN de la Universitat Politècnica de València.
L’eina es basa en el que es coneix com a computació amb membranes, que s’inspira en el comportament de la cèl·lula viva eucariota i el processament de la informació que es realitza en clau biomolecular (mitjançant l’ADN, l’ARN i les proteïnes). Basant-se en ella i mitjançant diferents combinacions algorítmiques és possible arribar a saber si un determinat antibiòtic perdrà la seva efectivitat, en l’un o l’altre escenari.
La computació per membranes permet modelar a molts nivells diferents aspectes de la resistència als antibiòtics. Es pot modelar, per exemple, el comportament d’un bacteri que ha adquirit gens de resistència. “La idea és que un bacteri que hagi adquirit o desenvolupat les resistències a antibiòtics pot allotjar-se en una persona sana (sense bacteris amb resistències) i aquesta persona, al seu torn, transmetre aquests bacteris resistents a altres persones a manera d’epidèmia. Els escenaris poden arribar a ser molt complexos i ARES té la capacitat de simular-los. D’aquesta manera, ens permet anticipar què passaria sota una sèrie de condicions”, explica José María Sempere.
A nivell individual, ARES permet modelar la freqüència i dosi necessària per a un pacient d’un antibiòtic amb unes característiques determinades. “També podem veure en funció de la taxa de transmissió de gens de resistència, com van creixent les colònies de bacteris en el que seria la microbiota d’una persona. En realitat, el que fa l’eina és donar una predicció exacta del que pot arribar a passar, a nivell micro i a nivell macro i, a partir d’aquí, si albira un escenari poc favorable, poder corregir-lo”, afegeix Sempere.
Els últims treballs de l’equip de la Fundació per a la Recerca Biomèdica de l’Hospital Universitari Ramón y Cajal (FIBio-HRC) i Biotech Vana S.L han permès conèixer com els paràmetres dels plasmidis afecten la dinàmica de transmissió dels gens de resistència. Els seus resultats han estat recentment publicats en la revista Antimicrobial Agents and Chemotherapy de la American Society for Microbiology.
