Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Lund (Suecia) ha desarrollado una herramienta de inteligencia artificial que rastrea los lugares más recientes que has visitado.
La herramienta actúa como un sistema de navegación por satélite, pero en lugar de guiarte hasta tu hotel, identifica la fuente geográfica de los microorganismos. Esto significa que puedes usar bacterias para determinar si alguien acaba de estar en la playa, se bajó del tren en el centro de la ciudad o dio un paseo por el bosque. Esto abre nuevas posibilidades en la medicina, la epidemiología y la ciencia forense.
Los microorganismos son organismos, como las bacterias, que son invisibles a simple vista. La palabra microbioma se utiliza para describir todos los microorganismos de un entorno determinado. Establecer la fuente geográfica de una muestra de microbioma ha sido un desafío considerable hasta ahora.
Sin embargo, en un nuevo estudio, publicado en la revista de investigación Genome Biology and Evolution, un equipo de investigación presenta la herramienta Microbiome Geographic Population Structure (mGPS). Se trata de un instrumento único que utiliza tecnología de inteligencia artificial de vanguardia para localizar muestras en cuerpos de agua, países y ciudades específicos. Los investigadores descubrieron que muchos lugares tienen poblaciones de bacterias únicas, por lo que cuando tocas un pasamanos en una estación de tren o una parada de autobús, recoges bacterias que luego pueden usarse para vincularte con el lugar exacto.
“A diferencia del ADN humano, el microbioma humano cambia constantemente cuando entramos en contacto con diferentes entornos. Al rastrear dónde han estado recientemente los microorganismos, podemos comprender la propagación de enfermedades, identificar posibles fuentes de infección y localizar la aparición de resistencia microbiana. Este rastreo también proporciona claves forenses que pueden usarse en investigaciones criminales”, afirma Eran Elhaik, investigador de biología de la Universidad de Lund, quien dirigió el nuevo estudio.
Para entender cómo el equipo de Elhaik puede utilizar bacterias para determinar si usted acaba de estar en la playa, se ha bajado del tren en el centro de la ciudad o ha dado un paseo por el bosque, primero debemos reconocer que las comunidades microbianas, al igual que las poblaciones humanas, muestran rastros geográficos particulares. Algunos datos son globales, mientras que otros se limitan a regiones o entornos específicos. En su estudio, los investigadores se centraron en las bacterias que actúan como huellas dactilares microscópicas.
“Analizamos amplios conjuntos de datos de muestras de microbioma de entornos urbanos, suelos y ecosistemas marinos y entrenamos un modelo de IA para identificar las proporciones únicas de estas huellas y vincularlas a coordenadas geográficas. Los resultados resultaron ser una herramienta muy poderosa que puede señalar el sitio de origen de una muestra de microbioma con una precisión impresionante”, afirma Eran Elhaik.
Según los investigadores, este avance fue posible gracias a un enorme volumen de datos del microbioma de diversos entornos, incluidas 4.135 muestras de los sistemas de transporte público de 53 ciudades, 237 muestras de suelo de 18 países y 131 muestras marinas de nueve masas de agua. El equipo de investigación logró identificar la fuente urbana del 92 por ciento de las muestras de la ciudad.
En Hong Kong, el equipo localizó con un 82 por ciento de precisión la estación de metro de la que procedían las muestras. Y en la ciudad de Nueva York, el mGPS pudo distinguir entre el microbioma de un quiosco y de una barandilla a tan solo un metro de distancia. Con el aumento de los volúmenes de datos sobre el microbioma en el futuro, Eran Elhaik es optimista y cree que este es solo el comienzo de una nueva era en la ciencia forense.
“Apenas hemos comenzado a comprender la relación entre los microorganismos y el medio ambiente. Ahora estamos planeando mapear el microbioma de ciudades enteras, lo que podría ser un impulso para las investigaciones forenses y permitirnos conocer los organismos que habitan nuestras calles, jardines, piel y cuerpos”, afirma. LUND UNIVERSITY News. Traducido al español
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