Los desafíos del desarrollo de antibióticos en la lucha contra las bacterias resistentes
Estrategias científicas, inteligencia artificial y biología sintética abren nuevas posibilidades para combatir la resistencia bacteriana y superar los desafíos en la creación de nuevos antimicrobianos

El desarrollo científico de los antibóticos comenzó en el siglo XX. El salvarsan fue el primer tratamiento eficaz contra la sífilis y el primer antibótico sintético identificado por Paul Ehrlich en 1910. En 1928, Alexander Fleming observó que un moho en una placa de Petri inhibía el desarrrollo de algunas bacterias. Este moho, Penicillium notatum, producía penicilina, el primer antibótico natural. Sin embargo, su producción en masa no fue posible hasta la colaboración entre Fleming y científicos de la Oxford University, quienes consiguieron purificarla y buscaron apoyo de la Office of Scientific Research and Development (OSRD), una organización gubernamental que coordinó la investigación y el desarrollo científico en los EE. UU. durante la Segunda Guerra Mundial.
Entre las décadas de 1940 y 1960, se produjo una ola de descubrimientos de nuevos antibóticos a partir de bacterias y hongos. Durante este periodo, se introdujeron muchas clases de antibóticos que todavía se usan hoy, como las tetraciclinas y los macrólidos.
A partir de la década de 1970, el ritmo de descubrimientos disminuyó significativamente por diferentes razones: menor interés de las empresas farmacéuticas, resistencia bacteriana y dificultades técnicas.
Desde 1970, solo se han aprobado unas pocas clases nuevas de antibióticos: oxazolidinonas y lipopéptidos, que actúan contra bacterias grampositivas resistentes, como Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) y Enterococcus faecium resistente a vancomicina (VRE); pleuromutilinas, utilizadas para infecciones respiratorias bacterianas; glicilciclinas, de amplio espectro contra bacterias resistentes como Acinetobacter baumannii, MRSA y algunas enterobacterias resistentes; y cefalosporinas avanzadas de tercera, cuarta y quinta generación, combinadas o no con inhibidores de beta lactamasas.
Aunque el desarrollo de nuevos antibióticos se sigue enfrentando a desafíos importantes, varias líneas de investigación y herramientas tecnológicas, incluidas las supercomputadoras y la inteligencia artificial, están revolucionando este campo.
Entre las estrategias principales se encuentra la biología sintética, que permite crear moléculas diseñadas específicamente con propiedades antimicrobianas, superando las limitaciones de los compuestos naturales. También se cuenta con el recurso de la minería genómica, a través del análisis computacional de datos de secuencias nucleotídicas en los genomas de microorganismos, incluidos aquellos que no pueden cultivarse en laboratorio, para identificar genes que codifiquen moléculas antimicrobianas, utilizando herramientas como la secuenciación de próxima generación (Next-Generation Sequencing / NGS).
Otra línea de trabajo es la combinación de terapias, que consiste en usar antibióticos junto con otras moléculas que potencian su eficacia y reducen la resistencia bacteriana, haciendo más vulnerables a ciertas bacterias. La exploración de ecosistemas extremos, como las profundidades marinas o los desiertos, podría conducir a descubrir microorganismos que produzcan moléculas únicas, desconocidas, con capacidad de inhibr los mecanismos de resistencia bacteriana, como son las β-lactamasas o las bombas de eflujo.
Últimamente, el desarrollo de nuevos antibióticos también está siendo impulsado por herramientas tecnológicas muy avanzadas. Las supercomputadoras y la simulación molecular permiten identificar posibles blancos terapéuticos y predecir la eficacia de las moléculas para desactivar proteínas clave de los microorganismos. Por otra parte, la inteligencia artificial puede analizar bases de datos masivas para identificar patrones químicos asociados con actividad antimicrobiana, además de diseñar nuevas moléculas y optimizar sus propiedades, como estabilidad, biodisponibilidad y toxicidad. La halicina, descubierta por el MIT (Massachusetts Institute of Technology) con inteligencia artificial, es un ejemplo.
Otras herramientas tecnológicas con que se cuenta actualmente prometen superar el desafío a la salud humana y animal que representan las bacterias resistentes. Las plataformas automatizadas de cribado, que analizan miles de compuestos en busca de actividad antimicrobiana en menos tiempo y con mayor precisión; las técnicas de edición genética como CRISPR, que permite el diseño de antibióticos específicos que inactivan genes esenciales para la supervivencia bacteriana; y la química computacional, que complementa estos avances al diseñar moléculas a medida y simular sus interacciones a nivel atómico, son algunos ejemplos.
Aunque la resistencia bacteriana sigue siendo un desafío crítico, las herramientas disponibles superan enormemente las que contaban los científicos y la industria en décadas anteriores. En este contexto, contar con nuevos antibióticos dependerá de un enfoque interdisciplinario que combine biología, química, informática y políticas públicas, aunque la capacidad de respuesta de los microorganismos tendrá la última palabra.