Estamos rodeados… y en inferioridad numérica. Según las estimaciones más recientes, por cada célula humana hay diez microbios. Cada uno de nosotros alberga alrededor de 100 billones de estos organismos y sus cinco millones de genes, lo que suma cinco libras de peso microbiano por persona.
Aunque está claro que los microbios afectan a todo lo que los rodea, apenas estamos empezando a comprender nuestro mundo microbiano. E. coli, que crece fácilmente en un laboratorio —algo que no hacen el 99 % de los microbios—, es un ejemplo: E. coli se identificó hace casi 100 años, pero aún no sabemos qué función cumple un tercio de sus genes.
Según los científicos, comprender mejor y de forma más amplia los microbios podría contribuir a lograr importantes avances en salud, como rastrear brotes de enfermedades con mayor eficacia o detener la propagación de Staphylococcus resistente a los antibióticos en los hospitales. Dos tecnologías en desarrollo contribuyen a ampliar nuestro conocimiento de nuestros vecinos más diminutos: la secuenciación genética y los macrodatos. La primera es clave para cartografiar el microbioma que nos rodea. La segunda es necesaria para procesar, analizar y clasificar toda la información que genera la propia cartografía.
Aunque probablemente se tarden décadas en crear una cartografía compleja y detallada, la secuenciación genética ha avanzado mucho. En 1995, secuenciar el primer genoma bacteriano llevó 13 meses. Hoy solo se necesitan unos pocos días. Del mismo modo, el coste de la secuenciación genética ha disminuido drásticamente en los últimos 13 años. Tecnologías emergentes, como la secuenciación por ion torrent y la secuenciación en tiempo real de molécula única, podrían ampliar aún más las fronteras al generar con mayor rapidez más detalles de secuencias de ADN más largas.
Sin embargo, una secuenciación más rápida y barata genera más datos, por lo que los macrodatos son parte integral de la investigación del microbioma. Por ejemplo, un estudio reciente de 18 meses sobre el microbioma del metro de la ciudad de Nueva York generó 10.500 millones de fragmentos químicos y detectó más de 15.000 tipos de formas de vida, desde kimchi hasta meningitis. Sin soluciones de macrodatos, habría sido imposible procesar semejante cantidad de información.
Una perspectiva del entorno basada en el microbioma también podría dar lugar a nuevos enfoques de salud pública. En Chicago, por ejemplo, especialistas recopilan datos diarios para seguir la evolución del microbioma de un hospital nuevo durante su primer año. El objetivo final es averiguar qué microbios desaparecen, cuáles reaparecen y cuáles permanecen activos… y luego intentar manipular el entorno en consecuencia.
El santo grial, por supuesto, sería disponer de un mapeo del microbioma completamente dinámico y en tiempo real. Harvard podría ser pionera en este campo: utiliza macrodatos para procesar información de miles de sensores que registran diariamente cambios en el suelo, el agua e incluso el viento en el bosque de Harvard, de 1.500 ha. El objetivo es crear algoritmos basados en datos que, en última instancia, correlacionen (y pronostiquen) las partes interconectadas del ecosistema forestal. Con el tiempo, esa información podría ayudar a gestionar el desarrollo del bosque o a controlar las especies invasoras.
Puede que sea difícil crear mapas del microbioma, pero, al parecer, nuestra comprensión de estas diminutas criaturas unicelulares podría moldear profundamente el futuro.
Este artículo se publica en colaboración con GE Look Ahead. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autora: Holly Hickman escribe para GE Look Ahead.
Imagen: Una investigadora utiliza un microscopio tras una impresión bio-3D con láser de células humanas en el laboratorio Biotis de INSERM. REUTERS/Regis Duvignau
