La IA llega al intestino: científicos de Málaga predicen enfermedades a través de los virus

Un equipo de investigadores pertenecientes a la Universidad de Málaga ha llevado a cabo el diseño de una herramienta digital fundamentada en el uso de la inteligencia artificial. Este sistema tiene como principal objetivo el análisis exhaustivo de los virus que habitan de forma natural en el intestino humano, con el fin último de detectar posibles desequilibrios que puedan afectar al estado general de salud del paciente.

Este ambicioso proyecto científico, que cuenta con la estrecha colaboración de la Universidad Técnica Nacional de Ucrania y el Instituto de Investigación Biomédica de Málaga, centra sus esfuerzos en el estudio del viroma intestinal. Se trata del conjunto de virus presentes en el aparato digestivo, un área menos explorada hasta la fecha en la que esta nueva tecnología marca un importante punto de inflexión. A partir de esta información, la herramienta es capaz de generar mapas de datos muy precisos que logran diferenciar de manera eficaz los perfiles sanos de aquellos que se encuentran asociados a diversas alteraciones de la salud digestiva.

La principal novedad de este estudio científico radica en que no focaliza su atención de forma exclusiva en las bacterias, tal y como ocurre en la inmensa mayoría de las investigaciones sobre los microorganismos del sistema digestivo.

Los métodos

Para lograr este hito, los científicos han procedido a combinar diferentes métodos de aprendizaje automático y algoritmos avanzados que se encargan de clasificar de forma automatizada las muestras biológicas. Este intrincado proceso tecnológico es el que permite generar mapas detallados que indican con exactitud qué grupos concretos de virus y sus respectivos niveles de abundancia se relacionan con perfiles clínicos sanos o, por el contrario, con episodios de desequilibrios intestinales.

El estudio, cuyos pormenores han sido publicados recientemente en la revista científica Current Bioinformatics, partió del análisis de una extensa base de datos pública. Esta recopilación incluía información pormenorizada del viroma de personas completamente sanas y de pacientes diagnosticados con distintas patologías. En cada una de las muestras, los investigadores analizaron la presencia de diversas familias virales y aplicaron los citados modelos algorítmicos.

Estos sistemas informáticos operan en la práctica como potentes filtros que reconocen patrones complejos en ingentes volúmenes de datos. Los algoritmos aprenden de ejemplos previamente clasificados y, a continuación, intentan dilucidar si una nueva muestra analizada se asemeja en mayor medida a un perfil sano o a uno vinculado a problemas intestinales. Las pruebas realizadas constataron que los modelos que mejor funcionaron alcanzaron una precisión cercana al 87 por ciento.

El escrutinio de los datos señaló la relevancia de varios grupos virales específicos, entre los que destacan familias como Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae y Microviridae. En su mayoría, se trata de bacteriófagos, es decir, virus que se alimentan de bacterias. Como ha puntualizado el investigador de la Universidad de Málaga Bohdan Vodianyk, estos hallazgos "no significan que esos virus causen una enfermedad, sino que aparecen relacionados con perfiles intestinales sanos o con situaciones de desequilibrio de la microbiota".