GPS microbiano: bacterias traidoras que revelarán cada uno de tus pasos

Investigadores suecos han desarrollado una IA capaz de determinar la ruta de una persona a partir de las bacterias que ha recogido durante sus desplazamientos.

Cada día, sin darnos cuenta, acumulamos una gran cantidad de microorganismos del entorno que nos rodea. A diferencia del ADN humano, que permanece inmutable, nuestro microbioma cambia constantemente al entrar en contacto con diversas superficies y entornos.

El principio de funcionamiento del sistema , denominado mGPS (Microbiome Geographic Population Structure), es similar a los métodos forenses tradicionales, donde se utilizan pelos, fibras, residuos de pólvora y muestras de suelo para vincular a una persona con un lugar, objeto o evento específico.

El director de la investigación, Eran Elhaik, explica que la navegación bacteriana no solo ayudará a resolver delitos, sino también a rastrear la propagación de enfermedades, encontrar fuentes de infecciones y localizar la aparición de microorganismos resistentes a los antibióticos.

Para desarrollar esta tecnología, los investigadores procesaron enormes conjuntos de datos. Utilizaron muestras de microbiomas de entornos urbanos, suelos y ecosistemas marinos. Con estos datos, entrenaron una red neuronal para reconocer proporciones únicas de huellas microbianas y asociarlas con coordenadas geográficas.

Más precisamente, se analizó un conjunto de datos compuesto por 4,135 muestras de MetaSUB, una colección de genomas de microbios recolectados en el metro y en espacios urbanos de 53 ciudades. Además, se añadieron 237 muestras de suelo de 18 países y 131 muestras marinas de nueve cuerpos de agua.

Las primeras pruebas impresionaron a los investigadores: el algoritmo determinó con precisión las ciudades de origen del 92% de las muestras. Para comprobar si la cantidad de datos influía en los resultados, los científicos realizaron una prueba aparte en 31 ciudades donde se recolectaron menos de 100 muestras. La precisión prácticamente no disminuyó, alcanzando un 87%.

Luego, el equipo se centró en tres megaciudades donde se había recopilado la mayor cantidad de información: Nueva York, Hong Kong y Londres. Aquí, los resultados no decepcionaron: en Hong Kong, la tecnología distinguió entre muestras tomadas en dos estaciones de metro separadas por solo 172 metros.

En Nueva York, la precisión fue aún mayor: la herramienta distinguió entre los microbiomas de un quiosco y un pasamanos ubicados a menos de un metro de distancia. En Londres, los resultados fueron un poco más complicados: la localización fue correcta solo para la mitad de las muestras. Los científicos explican que esto se debió al estado del metro local. Las muestras se tomaron antes de la pandemia de COVID-19, y las estaciones de la capital británica resultaron ser significativamente más sucias que las “impecablemente limpias” estaciones de Hong Kong.

Según los creadores, la precisión del sistema mejorará a medida que se añadan nuevos datos sobre microbiomas. Actualmente, el equipo planea ampliar la investigación: si antes las muestras se recolectaban solo en el metro y en las calles, ahora tienen la intención de crear perfiles bacterianos detallados para todos los tipos de espacios urbanos, desde parques hasta centros comerciales.