Salud    MEDTECH

Medicina con arsenal ‘digital’ para la tuberculosis

De experimentos ‘in vivo’ a en silicio, gracias a la IA, y laboratorios conectados como una planta industrial: el proyecto ERA4TB marca una nueva era en la investigación médica

04 FEB. 2020 - Madrid
7 minutos
El investigador de la Universidad Carlos III y coordinador del proyecto ERA4TB, Juan José Vaquero. / INNOVADORES

Probar un nuevo medicamento, en la actualidad, puede costar entre 10 y 100 millones de euros y necesita alrededor de seis años de ensayos y pruebas. Un nuevo estudio presentado a finales de enero en Madrid pretende abaratar costes y reducir a un año y medio el tiempo para obtener nuevos fármacos. Está diseñado para sacar el máximo rendimiento a la inteligencia artificial, los modelos informáticos y el aprendizaje profundo.

INNOVADORES ha hablado con su coordinador, Juan José Vaquero, de la Universidad Carlos III de Madrid, sobre la importancia de la innovación en el sector sanitario. ERA4TB, va a usar las nuevas tecnologías para buscar moléculas y luchar contra la tuberculosis. El equipo utilizará nuevos métodos para predecir la eficacia de una determinada molécula, descubrir su potencial toxicidad y encontrar otras formas para el diagnóstico temprano de la enfermedad. Este know how, por lo tanto, podría aplicarse en el futuro para buscar medicinas contra otras enfermedades.

El diseño del estudio es pionero ya que, sin abandonar los ensayos moleculares tradicionales, que son obligatorios para las agencias del medicamento, usa otros métodos. "Lo que ahora se hace in vivo, en ratones o en placas Petri, nosotros lo vamos a hacer en este proyecto en silicio, en computación. Lo combinaremos con un modelo informático que usa inteligencia artificial para probar las moléculas y haremos a la vez el ensayo tradicional", destaca Vaquero.

El proyecto incluye distintas disciplinas cuya idea surge de la ingeniería. Los científicos han organizado los laboratorios como una planta de fabricación, funcionando a la vez, algo que en el mundo de las farmacéuticas es pionero. Lo que hacen es ver cómo funciona un medicamento en un sistema que simula un órgano. Este método acelera el proceso de in vitro a in vivo, y permite saber lo que le pasaría a un ratón en un diseño en un experimento. 

Los integrantes del consorcio están trabajando con nuevas técnicas, incluida la imagen médica, que pueden extrapolarse y que son más rápidas y consistentes que las que existen ahora. 

"Usamos primero una técnica actual, la de microfluidos, que consiste en un órgano sintético, que es un microchip, que simula un órgano real y es más fiable que un cultivo de laboratorio. Así lo podemos someter a distintas pruebas, exponerlo a bacterias y ver cómo reacciona", destaca el coordinador del proyecto. 

En este momento, los investigadores estudian los datos a través de la inteligencia artificial que predice, en función de los resultados del órgano sintético, qué habría ocurrido en un sistema vivo, como un ratón.  Este proceso se hacía hasta ahora con una técnica muy rudimentaria -detalla Vázquez-, porque había que dejar pasar el tiempo y luego contar a ojo las colonias de bacterias o lo que estuviesen haciendo.

Con el nuevo sistema, un ordenador bombea automáticamente un fármaco, recopila los datos y los analiza. Asimismo, tiene la capacidad de decir si la molécula es eficaz o no. Lo fundamental es controlar los biomarcadores, una señal que nos dice si el tratamiento va bien, y son iguales en los modelos de laboratorio y en el paciente humano. 

Un problema global 

El gran problema de la tuberculosis, que también tienen otras enfermedades, es que se está creando resistencia a los antibióticos, por lo que los medicamentos existentes cada vez son menos efectivos y eso no mejorará en el futuro. 

"En los países desarrollados, el diagnóstico y el inicio del tratamiento es muy rápido. Tenemos medicinas y al paciente se le controla estrechamente. En los países en desarrollo es lo contrario, y a veces no pueden acceder o pagar las dosis del tratamiento completo. Lo que hace que la bacteria se haga resistente al antibiótico. Necesitamos nuevos medicamentos porque, si se extienden las bacterias resistentes a antibióticos, no tendremos forma de pararlas", detalla Vázquez.

El proyecto, que cuenta con 31 socios, está coordinado por la Universidad Carlos III de Madrid, dirigido por GlaxoSmithKline España y cuenta con la dirección científica del Instituto Pasteur. 

Tratamientos de hace 60 años La tuberculosis es la enfermedad infecciosa que más muertes causa en el mundo, con cerca de dos millones de fallecidos, y enferma a más de diez millones de personas. El tratamiento que se sigue aplicando para combatirla consiste en la administración combinada de tres o cuatro antibióticos de hace más de 60 años. Aunque su incidencia ha disminuido, los expertos alertan de que han aparecido bacterias resistentes a los tratamientos convencionales. "Este hecho nos obliga a buscar nuevos fármacos que, en combinación con otros que están en uso, puedan combatir las nuevas cepas", destaca el investigador Juan José Vaquero.