APOLLO: 247 mil bacterias virtuales ayudan a estudiar nuestro cuerpo

Un equipo de la Universidad de Galway ha creado una biblioteca digital única, APOLLO, que recopila más de 247 mil modelos computacionales de bacterias. Esta colección, sin precedentes en el mundo, permitirá estudiar el microbioma humano sin necesidad de realizar largos experimentos de laboratorio. El proyecto está dirigido por la profesora Ines Thiele, investigadora principal del centro APC Microbiome Ireland en el University College Cork.

Cada modelo digital muestra con precisión cómo vive y funciona una bacteria en particular: cómo transforma los nutrientes en energía y qué sustancias produce en el proceso, las mismas que influyen en nuestro organismo. Los científicos también han simulado 14,451 comunidades bacterianas basadas en muestras reales recolectadas de personas de diferentes edades y continentes.

El microbioma es un ecosistema vivo compuesto por bacterias, virus y miles de otros microorganismos. No solo habitan dentro de nosotros, sino que desempeñan un papel clave en nuestra salud: nos protegen de enfermedades, ayudan a digerir los alimentos e incluso influyen en nuestro estado de ánimo. Los investigadores han identificado una fuerte relación entre el estado del microbioma y muchas enfermedades crónicas. Ahora, APOLLO permitirá determinar con precisión qué sustancias producen estos diminutos habitantes de nuestro cuerpo, desde toxinas dañinas para el sistema nervioso hasta moléculas beneficiosas para la salud.

Uno de los aspectos más fascinantes del proyecto es el estudio del microbioma intestinal. Gracias a las simulaciones computacionales, los científicos podrán analizar qué señales químicas envían los microbios al cerebro y cómo estas afectan nuestro bienestar. Por ejemplo, existe la hipótesis de que un desequilibrio en la flora intestinal puede aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Ahora, con APOLLO, los investigadores podrán examinar estos vínculos en detalle y quizás desarrollar nuevas herramientas de diagnóstico.

Las tecnologías digitales están revolucionando la microbiología. Antes, los científicos tenían que esperar semanas para cultivar bacterias en el laboratorio bajo estrictas condiciones controladas. Ahora, cualquier hipótesis puede probarse en una computadora en cuestión de horas. Además, investigadores de diferentes países pueden trabajar simultáneamente con los mismos datos, acelerando la resolución de preguntas científicas complejas.

Este nuevo enfoque ya está dando resultados concretos. Por ejemplo, los investigadores han identificado posibles conexiones entre el microbioma y la enfermedad de Crohn. Mediante experimentos virtuales, han detectado marcadores metabólicos específicos asociados con la enfermedad. Gracias a esta información, se podrían desarrollar nuevos métodos para la detección temprana y el seguimiento del tratamiento, lo que permitiría no solo diagnosticar la afección en sus primeras etapas, sino también evaluar con mayor precisión la respuesta del paciente a la terapia.

El programa también ayudará a entender cómo cambia la microbiota en niños que padecen desnutrición, un problema crítico para la salud pública global. Al identificar qué bacterias y metabolitos están asociados con la desnutrición, los médicos podrán ajustar la alimentación de manera más efectiva y recomendar los probióticos adecuados.

Los microbios no se limitan solo al intestino: habitan la boca, la piel y muchas otras partes del cuerpo. La base de datos de APOLLO abarca todos estos ecosistemas y revela cómo varía la composición del microbioma entre diferentes poblaciones del mundo. Se presta especial atención a comunidades que viven fuera del entorno occidental, ya que han desarrollado perfiles bacterianos únicos que podrían explicar su resistencia a ciertas enfermedades.