Modelos de anticuerpos creados con Inteligencia Artificial logran neutralizar la Covid y el Ébola

Hace tiempo que se especula que la inteligencia artificial puede ayudar a identificar y predecir qué moléculas sintéticas tendrán una mayor probabilidad de unirse a un objetivo específico, como una proteína viral o bacteriana, y neutralizarlo. Los primeros modelos prácticos así lo confirman. 

Además, la inteligencia artificial también puede ayudar a optimizar el diseño de moléculas sintéticas a través de simulaciones de dinámica molecular y cálculos computacionales. Estas técnicas pueden acelerar el proceso de diseño y reducir el tiempo y los costos de desarrollo de nuevos anticuerpos sintéticos.

Un anticuerpo sintético es una proteína diseñada para imitar la función de los anticuerpos naturales del cuerpo humano. A diferencia de los anticuerpos naturales, que se producen en el cuerpo en respuesta a una infección o enfermedad, los anticuerpos sintéticos se pueden diseñar específicamente para unirse a un objetivo específico, como una proteína viral o bacteriana, y neutralizarlo.

Los anticuerpos sintéticos se han producido y utilizado en una variedad de aplicaciones médicas y terapéuticas. Por ejemplo, los anticuerpos sintéticos se han utilizado en el desarrollo de tratamientos para el cáncer, la artritis reumatoide y otras enfermedades autoinmunitarias. Uno de los anticuerpos sintéticos más conocidos es el tocilizumab, que se utiliza para tratar la artritis reumatoide y otras enfermedades inflamatorias. Otro ejemplo es el rituximab, que se utiliza para tratar el linfoma y la leucemia. En respuesta a la pandemia de COVID-19, ya se han desarrollado anticuerpos sintéticos para tratar la enfermedad, pero no usando IA. Por ejemplo, el bamlanivimab y el etesevimab son anticuerpos sintéticos que se han autorizado para su uso en personas con COVID-19 leve a moderado que corren un alto riesgo de desarrollar una enfermedad grave.

La llegada de la Inteligencia Artificial (IA) está revolucionando el mundo tal y como lo conocemos. Parece que esta nueva tecnología afectará a todas las áreas de conocimiento, incluso al área de la salud. Cuando la pandemia del Covid-19 estaba arrasando el mundo, los investigadores se apresuraron a desarrollar algunos de los primeros tratamientos efectivos contra el virus moléculas de anticuerpos aisladas de la sangre de personas que se habían recuperado de la enfermedad.

Ahora, los científicos han demostrado que la inteligencia artificial generativa (IA) puede proporcionar un atajo a través de este laborioso proceso, sugiriendo secuencias que aumentan la potencia de los anticuerpos contra virus como el SARS-CoV-2 y el ébola. 

Esta noticia se ha conocido en estudio publicado en Nature Biotechnology  es parte de los crecientes esfuerzos para aplicar "redes neuronales" similares a las que están detrás de la plataforma ChatGPT AI para el diseño de anticuerpos que curen enfermedades. 

Según explica Brian Hie, biólogo computacional de Stanford que codirigió el estudio, titulado "Evolución eficiente de anticuerpos humanos a partir de modelos generales de lenguaje de proteínas"  generar anticuerpos con propiedades útiles y mejorarlos implica "una gran cantidad de detección de fuerza bruta". Pero la IA generativa podría facilitar este trabajo. Para ello, han utilizado redes neuronales llamadas modelos de lenguaje de proteínas. Estos son similares a los 'modelos de lenguaje grande' que forman la base de herramientas como ChatGPT. Pero en lugar de recibir grandes volúmenes de texto, los modelos de lenguaje de proteínas se entrenan en decenas de millones de secuencias de proteínas.

Con este estudio, el sistema de IA ha conseguido mejoras a una terapia aprobada para tratar el Ébola y un tratamiento con COVID-19. La capacidad de estas moléculas para reconocer y bloquear las proteínas que estos virus usan para infectar las célula aumentó. 

“Esta es una herramienta que la gente usará para mejorar sus anticuerpos”, dice Charlotte Deane, investigadora de inmunoinformática de la Universidad de Oxford, Reino Unido. "Pienso que es realmente genial". Pero agrega que muchos investigadores esperan que, en lugar de simplemente mejorar los anticuerpos existentes, la IA generativa pueda crear otros completamente nuevos que se unan a un objetivo de elección.