Analizar los virus que habitan en el intestino mediante inteligencia artificial podría ayudar en el futuro a detectar alteraciones de la salud digestiva e identificar nuevos biomarcadores asociados a enfermedades. Una investigación ha desarrollado una herramienta capaz de interpretar el viroma intestinal —el conjunto de virus presentes en el aparato digestivo— y diferenciar perfiles sanos de otros relacionados con situaciones de disbiosis intestinal, un desequilibrio de la microbiota.
Aunque los resultados se encuentran todavía en una fase preliminar orientada a la investigación, la herramienta abre una nueva vía para comprender mejor el papel de los virus intestinales y apoyar el desarrollo de futuros sistemas de diagnóstico.
El viroma intestinal, más allá de las bacterias de la microbiota
La mayor parte de las investigaciones sobre el microbioma intestinal se centran en las bacterias. Sin embargo, este trabajo pone el foco en el viroma intestinal, es decir, en los miles de virus que conviven de forma natural en el aparato digestivo y cuya influencia sobre la salud todavía se conoce mucho menos.
Para ello, investigadores de la Universidad de Málaga y el Instituto de Investigación Biomédica de Málaga (IBIMA) han combinado distintos algoritmos de inteligencia artificial capaces de clasificar grandes volúmenes de información biológica y detectar patrones invisibles mediante métodos convencionales.
Los resultados del estudio se han publicado en la revista científica Current Bioinformatics.
Inteligencia artificial para crear el mapa de virus del estómago
Los investigadores partieron de una base de datos pública que incluía información del viroma intestinal de personas sanas y de pacientes con distintas enfermedades.
En cada muestra analizaron la presencia y abundancia de diferentes familias virales, además de variables como la edad. Posteriormente prepararon los datos para que pudieran compararse correctamente entre sí y aplicaron distintos modelos de inteligencia artificial.
Estos sistemas aprenden a reconocer patrones comunes en miles de datos ya clasificados y, posteriormente, son capaces de determinar si una nueva muestra presenta características más próximas a un perfil sano o a otro asociado a disbiosis intestinal.
Durante las pruebas, los modelos con mejor rendimiento alcanzaron una precisión cercana al 87 %, demostrando una elevada capacidad para distinguir ambos perfiles dentro del conjunto de datos analizado.
Los virus que ayudan a identificar alteraciones intestinales
El análisis permitió identificar varias familias virales especialmente relevantes, entre ellas Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae y Microviridae.
Muchas de ellas están formadas por bacteriófagos, virus que infectan bacterias y desempeñan un papel importante en el equilibrio del microbioma intestinal.
«No obstante, estos resultados no significan que esos virus causen una enfermedad, sino que aparecen relacionados con perfiles intestinales sanos o con situaciones de desequilibrio de la microbiota», explica Bohdan Vodianyk, investigador de la Universidad de Málaga.
Según los autores, estas familias virales podrían convertirse en el futuro en biomarcadores útiles para detectar alteraciones intestinales.
Un mapa para visualizar el estado del intestino
Además de clasificar las muestras, el equipo utilizó una técnica que transforma la información en un mapa visual donde cada muestra ocupa una posición según su parecido con el resto.
«Explicado de forma simplificada, cada muestra se coloca en una zona según su parecido con las demás. Así, los perfiles más similares quedan cerca unos de otros y los más diferentes se separan», explica Adrián Segura, investigador de la Universidad de Málaga.
Esta representación facilita la interpretación de grandes cantidades de datos y permite visualizar con mayor claridad los grupos asociados a perfiles saludables y aquellos relacionados con situaciones de disbiosis.
El siguiente reto: integrar virus y bacterias
Los investigadores consideran que el siguiente paso será desarrollar modelos capaces de analizar conjuntamente virus y bacterias del microbioma intestinal.
El objetivo es comprender mejor cómo interactúan estos microorganismos y hasta qué punto pueden contribuir a mantener el equilibrio del sistema digestivo o favorecer su alteración, un conocimiento que podría resultar clave para el desarrollo de futuras herramientas de apoyo al diagnóstico biomédico.
