Los científicos David Ruano Gallego y Julia Sánchez Garrido han sido los responsables del estudio.
El Imperial College of London y un equipo de científicos del CSIC y de la Universidad Politécnica de Madrid han utilizado herramientas de IA para analizar la forma en la que las bacterias afectan al sistema inmune. Los investigadores han conseguido descifrar cómo es el trabajo en red de estas proteínas malignas que infectan a las células como si fueran hackers. En el caso del sistema inmunológico, actúan para reprogramar las funciones de las células y evitar que le envíen señales de alarma para que reaccione.
IA para analizar a las bacterias
Para llevar a cabo la investigación los científicos han combinado experimentos en laboratorio con herramientas de Inteligencia Artificial. De esta manera, los expertos infectaron a los roedores con Citrobacter rodentium, una bacteria emparentada con las cepas de E.Coli que infectan el intestino humano. Mediante ingeniería del genoma, construyeron más de cien variantes de esta bacteria. Cada una de ellas, con una combinación diferente de efectores para investigar cómo cada una de estas variantes infecta las células y el intestino del ratón.
Después, los investigadores Alfonso Rodríguez-Patón y Elena Núñez Berrueco, de la UPM, utilizaron los datos recopilados para construir un modelo de aprendizaje automático. Su algoritmo es capaz de predecir la capacidad infectiva de cualquier variante tras aprender los patrones de las cien variantes analizadas experimentalmente. Al centrar el foco en las variantes más interesantes, descubrieron que hay pequeños grupos de efectores que son esenciales en cualquier circunstancia. Esto significa que cuando se eliminan o bloquean, las bacterias no infectan, lo que supone un camino prometedor para futuros tratamientos.
Conclusiones del estudio
David Ruano Gallego, del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y la investigadora española en el Imperial College of London, Julia Sánchez Garrido, han asegurado que los resultados muestran que los efectores inyectados no actúan individualmente, sino de manera cooperativa. Además, otro de las conclusiones del estudio es que la red que forman las bacterias es resistente y flexible a la vez. Hasta el punto de que, si varias piezas fallan, las demás todavía son capaces de hackear a la célula.
Los resultados del trabajo, publicados en la revista ‘Science‘, podrían ayudar a mejorar el diseño de vacunas y otros tratamientos. Hasta ahora no se ha encontrado un tratamiento efectivo para estas patologías ya que, como explica Luis Ángel Fernández, investigador del Centro Nacional de Biotecnología, «los antibióticos no son la solución más efectiva, porque eliminan la flora bacteriana intestinal beneficiosa y ayudan a las bacterias patógenas a colonizar el intestino».
Por su parte, Ruana Gallego ha comentado «si aprendemos cómo actúa cada conjunto particular de estas moléculas bacterianas para establecer una infección, podremos diseñar tratamientos individualizados. Estos resultados también abren la posibilidad de utilizar la información de la IA para comprender mejor otras enfermedades intestinales como la colitis o el cáncer».
