Gracias a la inteligencia artificial (IA), un equipo científico ha diseñado nuevas proteínas que neutralizan las toxinas letales del veneno de cobra, lo que podría ofrecer una alternativa más segura y eficaz a los antídotos tradicionales.
Los detalles de la investigación, probada en experimentos con ratones, se publican en la revista Nature en un artículo dirigido por el último premio Nobel de Química, David Baker.
Las mordeduras de serpientes venenosas afectan a entre 1,8 y 2,7 millones de personas cada año, causando alrededor de 100.000 muertes al año y tres veces más discapacidades permanentes, incluida la pérdida de extremidades.
Según un comunicado de la Universidad Técnica de Dinamarca, que cita datos de la Organización Mundial de la Salud, la mayoría de las lesiones se producen en África, Asia y América Latina, donde «los sistemas sanitarios débiles agravan el problema».
Actualmente, los únicos antídotos utilizados para tratar a las víctimas de mordeduras de serpiente se derivan del plasma animal y, a menudo, tienen un alto costo, una eficacia limitada y efectos secundarios adversos.
Además, los venenos difieren mucho de una especie de serpiente a otra, lo que obliga a personalizar los tratamientos, recuerda la universidad.
Sin embargo, en los últimos años, los científicos han profundizado su conocimiento de las toxinas de las serpientes y han desarrollado nuevas formas de combatir sus efectos, como en este nuevo trabajo.
El equipo dirigido por David Baker de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y Timothy Patrick Jenkins de la Universidad Técnica de Dinamarca utilizó herramientas de aprendizaje profundo para diseñar nuevas proteínas que se unen a toxinas mortales de cobras y serpientes. neutralizar -Baker ganó el Nobel por el diseño computacional de proteínas-.
La investigación realizada en ratones se centra en las llamadas toxinas de los tres dedos.
Aunque las proteínas diseñadas aún no protegen completamente contra el veneno, que es una mezcla compleja de diferentes toxinas únicas para cada especie de serpiente, las moléculas generadas por IA brindan protección total contra dosis letales de toxinas de tres dedos, con una tasa de supervivencia de 80 ratones. -100%.
«Las antitoxinas que hemos creado son fáciles de descubrir utilizando únicamente métodos computacionales, son baratas de producir y resistentes en pruebas de laboratorio», resume Baker.
Las nuevas antitoxinas pueden fabricarse con microbios, lo que evita la inmunización tradicional con animales; los sueros antiveneno actuales se fabrican a partir de anticuerpos generados por el veneno en otros animales. También se reducen los costes de producción.
Además, otra ventaja es que las proteínas diseñadas son pequeñas, tan pequeñas que se espera que penetren mejor en los tejidos y neutralicen las toxinas más rápidamente que los anticuerpos actuales, según los autores.
Y como las proteínas se crearon íntegramente en el ordenador utilizando un software basado en inteligencia artificial, el tiempo empleado en la fase de descubrimiento se redujo «drásticamente».
“No tuvimos que hacer varias rondas de experimentos de laboratorio para encontrar antitoxinas que funcionaran bien; «El software de diseño es tan bueno que sólo tuvimos que probar unas pocas moléculas», dice Baker.
Estos son “resultados alentadores”, dicen los autores, pero aún queda trabajo por hacer. Sin embargo, el método de desarrollo de fármacos descrito en el estudio también podría ser útil para otras enfermedades, como ciertas infecciones virales, y beneficiar especialmente a entornos con recursos limitados.
