El veneno de serpiente puede causar parálisis, daño a los tejidos y la muerte.Fuente de la imagen: Ingo Schulz/ImageBroker vía Getty
Las proteínas diseñadas con inteligencia artificial (IA) pueden prevenir los efectos mortales de las toxinas que se encuentran en el veneno de cobras, víboras y otras serpientes mortales.
Las proteínas diseñadas por inteligencia artificial podrían formar la base de una nueva generación de tratamientos para las mordeduras de serpientes, que matan a unas 100.000 personas cada año y que todavía se tratan de la misma manera que hace un siglo.
El estudio publicado en naturaleza El 15 de enero1que también es una guía de cómo hacerlo. El aprendizaje automático ha mejorado el campo del diseño computacional de proteínas. Retos que antes tomaban meses o años, o incluso eran imposibles, como diseñar una nueva proteína para bloquear con éxito otra proteína, Ahora se puede hacer en segundos.
Los científicos utilizan inteligencia artificial para crear nuevas proteínas revolucionarias
“Da miedo”, dice Joseph Jardine, inmunólogo de Scripps Research en La Jolla, California. “Pasamos de 'Ni siquiera podíamos hacer eso' a trabajar en una prueba de concepto y resolver problemas reales”.
En muchas partes del mundo, las mordeduras de serpientes son una de las principales causas de muerte y causan discapacidad permanente. La Organización Mundial de la Salud en Ginebra, Suiza, ha clasificado las mordeduras de serpientes como una de las enfermedades tropicales desatendidas de mayor prioridad, junto con otras enfermedades como el dengue y la rabia.
Sin embargo, los tratamientos han cambiado poco en más de un siglo, y la mayoría se basan en anticuerpos en suero sanguíneo extraído de caballos y ovejas inmunizados con veneno de serpiente. Estos antivenenos varían en seguridad y eficacia y deben ser administrados en una clínica de salud por personal capacitado, lo que limita su utilidad, señala José María Gutiérrez, toxicólogo del Instituto Clodomero Picado de la Universidad de Costa Rica en San José.
Triple dosis de veneno
El desarrollo de tratamientos para las mordeduras de serpiente no estaba en el radar David Becker, biofísico computacional de la Universidad de Washington en Seattle, Cuando su laboratorio Se presentó un software de diseño de proteínas revolucionario llamado RFdiffusion A finales de 2022. Inspirado en herramientas de inteligencia artificial generadoras de imágenes como DALL-E y Midjourney, el software ha demostrado su capacidad para diseñar pequeñas proteínas que se unen fuertemente a proteínas objetivo, incluidas proteínas asociadas con el cáncer y las enfermedades autoinmunes.
Susana Vásquez Torres, bioquímica del laboratorio de Becker, estaba interesada en el tratamiento de enfermedades desatendidas y se preguntaba si la propagación por radiofrecuencia podría ayudar a mejorar los tratamientos contra las mordeduras de serpiente. Los venenos de serpiente consisten en varias toxinas proteicas que causan parálisis y daño a los tejidos.
La inteligencia artificial ha ideado una tormenta de nuevas proteínas. ¿Alguno de ellos realmente funciona?
Vásquez-Torres, Baker y sus colegas utilizaron la tecnología RFdiffusion para diseñar “minicarpetas” que reconocen las regiones clave de tres tipos de venenos elaborados por enjambres de serpientes, una familia que incluye cobras, mambas y víboras.