Resistencia a antibióticos burlada por supercomputadoras
Escherichia coli, uno de los tres principales patógenos en la lista de objetivos de la Organización Mundial de la Salud. Crédito: Universidad de Portsmouth
Es posible que los científicos hayan dado un gran paso en la lucha contra la mayor amenaza para la salud humana mediante el uso de la supercomputación para seguir el ritmo de la impresionante capacidad de evolución de las enfermedades.
Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional, codirigido por el Dr. Gerhard Koenig de la Universidad de Portsmouth, abordó el problema de la resistencia a los antibióticos mediante el rediseño de los antibióticos existentes para superar los mecanismos de resistencia bacteriana.
Alrededor de 700 000 Se estima que cada año mueren personas debido a las bacterias resistentes a los antibióticos, y se espera que ese número aumente a millones.
Sin antibióticos efectivos, se prevé que la esperanza de vida disminuya en 20 años.
La carrera ha estado en marcha durante muchos años para desarrollar nuevos antibióticos para combatir enfermedades más rápido de lo que una enfermedad puede evolucionar.
Las computadoras se han utilizado en el diseño de fármacos durante décadas, pero este es el primer estudio que utiliza un multi una estrategia avanzada guiada por computadora para crear un nuevo antibiótico a partir de uno existente que las bacterias han burlado.
La investigación se publica en PNAS.
Dr. Koenig, químico computacional de la Facultad de Ciencias Biológicas de la universidad y primer autor del artículo, dijo: «Los antibióticos son uno de los pilares de la medicina moderna y la resistencia a los antibióticos es una de las mayores amenazas para la salud humana. Hay una necesidad urgente de desarrollar nuevas formas de combatir las bacterias en constante evolución.
«Es solo cuestión de tiempo hasta que las bacterias desarrollen contraestrategias contra nuestras contraestrategias y se vuelvan resistentes al nuevo antibiótico, por lo que tendremos que seguir estudiando los mecanismos de resistencia bacteriana». y desarrollar nuevos derivados en consecuencia».
La esperanza de este nuevo trabajo radica en demostrar que los mecanismos de resistencia de las bacterias se pueden abordar de manera sistemática, lo que permite a la ciencia luchar continuamente con una evolución computacional de nuevos antibióticos. .
Dr. Koenig dijo: «Nuestras computadoras son cada vez más rápidas cada año. Por lo tanto, existe cierta esperanza de que podamos cambiar el rumbo.
«Si las computadoras pueden vencer al campeón mundial de ajedrez, no veo por qué no deberían ser capaces de vencer también a las bacterias. «
El equipo internacional, que incluye a la premio Nobel Ada Yonath, llevó a cabo la investigación en el Max-Planck-Institut fr Kohlenforschung, el Instituto Weizmann y las universidades de Duisburg-Essen, Bochum y Queensland.
Desarrollaron una estrategia para simular muchos aspectos de un antibiótico rediseñado al mismo tiempo, incluido qué tan soluble es, qué tan efectivo es para ingresar a las bacterias y qué tan eficiente es para bloquear su producción de proteínas. .
El trabajo computacional descrito en la investigación se realizó en cuestión de semanas en una de las mejores supercomputadoras de Europa, pero el equipo internacional tardó varios años en verificar experimentalmente que su enfoque era realmente correcto.
Dr. Koenig dijo: «Usar un enfoque computacional hace que el desarrollo de nuevos derivados de antibióticos sea más rápido y económico, y predecir si un compuesto químico estará activo antes de sintetizarlo también evita el desperdicio químico».
«Este es un tecnología extremadamente poderosa».
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3 preguntas esenciales sobre la resistencia a los antibióticos Más información: La estrategia de priorización racional permite el diseño de derivados de macrólidos que superan la resistencia a los antibióticos, PNAS (2021). doi .org/10.1073/pnas.2113632118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Portsmouth Cita: Resistencia a los antibióticos burlada por las supercomputadoras (2021) , 2 de noviembre) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-11-antibiotic-resistance-outwitted-supercomputers.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio privado o r investigación, ninguna parte puede ser reproducida sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.