- -
UPV
 

ARES

ARES

Intel·ligència artificial per a combatre les resistències als antibiòtics de bacteris amb incidència important en els éssers humans

[ 01/10/2020 ]

Un equip investigador de la Universitat Politècnica de València (UPV) i la Fundació per a la Investigació Biomèdica de l'Hospital Universitari Ramón y Cajal (FIBio-HRC), ha desenvolupat –amb la col·laboració de l'empresa tecnològica Biotech Vana SL– ARES (Antibiotic Resistance Evolution Simulator), una eina d'intel·ligència artificial que 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, amb la finalitat de poder actuar en aquells casos en els quals l'escenari predit comporte riscos greus.

Basada en la computació amb membranes, l'eina analitza el comportament de la cèl·lula viva eucariota i processa la informació en clau biomolecular mitjançant l'ADN, l'ARN i les proteïnes. A partir d'això, i a través de diferents combinacions algorítmiques, és possible arribar a saber si un determinat antibiòtic pot perdre la seua efectivitat en un o altre escenari.

Anticipació a partir de prediccions exactes

En aquest sentit, cal assenyalar que 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.

Com explica José María Sempere –membre del Grup d'Investigació en Autòmats, Llenguatges Formals i les seues Aplicacions (ALFA) de l’institut IVRIA de la UPV (VRAIN en anglès)–, “la idea és que un bacteri que haja adquirit o desenvolupat 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”.

A nivell individual, ARES permet modelar, per a un o una pacient, tant la freqüència com les dosis necessàries 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”, apunta Sempere. “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'ací, si albira un escenari poc favorable, poder corregir-lo”, afig.

Els últims treballs de l'equip de la FIBio-HRC i Biotech Vana SL han permès conèixer com els paràmetres dels plasmidis afecten la dinàmica de transmissió dels gens de resistència. Els seus resultats han sigut recentment publicats en la revista Antimicrobial Agents and Chemotherapy de la Societat Americana de Microbiologia.

33.000 morts anuals a Europa

La resistència als antibiòtics és, en l'actualitat, una de les majors amenaces per a la salut mundial. No en va, segons un estudi del Centre Europeu per a la Prevenció i el Control de Malalties (ECDC n’és la sigla en anglès), cada any, només a Europa, moren més de 33.000 persones a causa d'infeccions provocades per bacteris que han desenvolupat resistències als antibiòtics.

Així mateix, l'Organització Mundial de la Salut (OMS) indica que 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, la tuberculosi, la gonorrea i la salmonel·losi. Ja el 2018, l'OMS va alertar que, si no es prenen mesures urgents, el món està abocat a una era postantibiòtics en la qual moltes infeccions comunes i lesions menors tornaran a ser potencialment mortals.

En aquest context, cobra encara major importància, si fora possible, el desenvolupament d’ARES, que ja s’està utilitzat al Departament de Microbiologia de l'Hospital Universitari Ramón y Cajal de Madrid i al Centre d'Investigació Biomèdica en Xarxa per a l'Epidemiologia i la Salut Pública (CIBERESP).

Notícies destacades


II Premis Investigació UPV II Premis Investigació UPV
La Universitat Politècnica de València reconeix al seu personal investigador més excel·lent en una gala plena de ciència, divulgació, música i màgia amb segell UPV
Preinscripció de màsters 24-25 Preinscripció de màsters 24-25
La UPV obri la preinscripció de màsters universitaris per al curs 2024-25, en una primera fase dirigida a alumnat amb titulació estrangera sense nacionalitat ni residència a la Unió Europea
25 anys d'estudis de Turisme 25 anys d'estudis de Turisme
El campus de Gandia commemora els 25 anys d'estudis de Turisme a la UPV. Un quart de segle formant professionals per a la planificació, la gestió i la direcció de l'activitat turística
Sinergies per a la sostenibilitat Sinergies per a la sostenibilitat
La UPV acull la reunió del projecte SusTIMEability-lab, que promou l'intercanvi d'idees sobre sostenibilitat entre les universitats
Acreditació pionera en España Acreditació pionera en España
La ETSET imparteix el primer màster amb esment dual a Espanya acreditat per l'ANECA
THE por materias THE por materias
La UPV, entre las 400 mejores universidades del mundo para estudiar Informática y top 500 en Artes y Humanidades, Ingeniería, Ciencias de la Vida y Ciencias Físicas



EMAS upv