Un equipo científico diseñó nuevas proteínas que neutralizan las toxinas letales del veneno de la cobra mediante la inteligencia artificial (IA), representando una opción más segura y eficaz con respecto a los antídotos ya conocidos.
La investigación es desarrollada en el laboratorio del estadounidense David Baker, ganador del último Premio Nobel de Química, ubicado en la Universidad de Washington, Estados Unidos, junto a Timothy Patrick Jenkins, de la Universidad Técnica de Dinamarca. Al frente de este trabajo científico se encuentra la bioquímica mexicana Susana Vázquez.
De esta manera, por primera vez se logra crear un tratamiento experimental para una enfermedad que ha estado fuera del foco de las grandes industrias farmacéuticas y que es considerada por la Organización Mundial de la Salud como una de las 23 enfermedades tropicales desatendidas.
Los avances de la investigación fueron publicados el miércoles en un artículo de la revista Nature, en el cual se refiere que anualmente son reportados más de 2 millones de casos de mordedura de serpiente, provocando más de 100.000 muertes cada año, así como complicaciones graves y discapacidades duraderas para muchos más.
El equipo dirigido por Baker utilizó RFdiffusion y ProteinMPNN, programas de inteligencia artificial, para diseñar nuevas proteínas que son capaces de neutralizar las toxinas mortales de la picadura de la cobra. La investigación fue ejecutada en ratones y se centra en las denominadas toxinas de tres dedos.
Pese a que las nuevas proteínas no protegen del veneno completo aún, las moléculas generadas por IA dan una protección total contra dosis letales de toxinas de tres dedos, resultando en una tasa de supervivencia de los ratones del 80-100%.
“Las antitoxinas que hemos creado son fáciles de descubrir utilizando únicamente métodos computacionales, y son baratas de producir y robustas en las pruebas de laboratorio”, expresó Baker.
Ventajas de las proteínas diseñadas
Entre las ventajas que brinda la alternativa está que el diseño de proteínas no depende de la inmunización animal y pueden fabricarse utilizando tecnología de ADN recombinante, creando así una fuente para la producción continua de productos con una variación limitada de lote a lote. Además, con el diseño computacional se pueden crear proteínas de unión con alta afinidad y especificidad sin necesidad de extensos programas de detección experimental.
Otra ventaja es que el pequeño tamaño de las proteínas diseñadas podría ofrecer una mejor penetración en los tejidos en comparación con los anticuerpos grandes, logrando una rápida neutralización de las toxinas y siendo más eficaz para neutralizar el daño. También cuentan con una alta estabilidad térmica y pueden producirse utilizando estrategias de fermentación microbiana de bajo costo, lo que podría ayudar a permitir el desarrollo y la implementación de nuevas terapias antiveneno a un costo reducido.
De acuerdo con los autores de la investigación, el método de desarrollo de fármacos empleado también podría ayudar para tratar otras enfermedades, como ciertas infecciones víricas.
El envenenamiento por mordedura de serpiente representa una amenaza para la salud pública en regiones de África subsahariana, Asia meridional, Papua Nueva Guinea y América Latina. Esta enfermedad fue incluida en 2017 por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como una enfermedad tropical desatendida de máxima prioridad.
