Los virus son formidables adversarios naturales. El de la inmunodeficiencia humana (VIH) ha sido un recordatorio diario de ello durante décadas. Y el SARS-CoV-2 (Covid-19) hizo una entrada rotunda en nuestras vidas hace cinco años, poniendo de relieve cuán vulnerable podría ser la humanidad. Pero, ¿podrían estos virus que tememos ser nuestros salvadores? Ésta es la apuesta de un equipo internacional de investigadores, que utilizan la inteligencia artificial (IA) para repensar estos agentes infecciosos y transformarlos en nuevas y revolucionarias herramientas de terapia génica.
Cómo funcionan los virus es fascinante. Capaces de encapsular y luego entregar material genético de una manera increíblemente precisa, estos pequeños ingenieros logran invadir un huésped secuestrando su maquinaria celular para replicarse. La forma de actuar es relativamente tosca, pero de gran interés para los investigadores: ¿cómo podemos reproducir estas funcionalidades complejas para aprovecharlas? “Reproducir la compleja funcionalidad de las cápsides virales, las cubiertas proteicas de los virus, sigue siendo un desafío. “Las nanojaulas artificiales, diseñadas a partir de virus, han fracasado por su capacidad limitada y su falta de complejidad”explica el medio online Daily Galaxy.
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Sangmin Lee, profesor de la Universidad Tecnológica de Pohang (Postech) en Corea del Sur, y David Baker, profesor de la Universidad de Washington en Seattle y ganador del Premio Nobel de Química 2024, pueden haber dado un golpe, si creemos en los resultados. de su estudio, publicado el 18 de diciembre de 2024 en la revista Nature. Bioquímicos y sus colegas de la Universidad de Washington utilizaron IA para reproducir, imitar y mejorar estructuras virales. Este descubrimiento revolucionario podría abrir las puertas a un nuevo campo de terapias.
La terapia génica está particularmente interesada en el potencial de los virus adenoasociados (AAV), pequeños virus que son muy útiles como vectores de transferencia de genes. Desafortunadamente, su capacidad de carga genética es muy baja, una deficiencia que el equipo de investigación abordó con IA, utilizando diseño computacional para rediseñar la estructura de las “nanojaulas”, para permitirles contener más material genético.
¿Nuevos tratamientos revolucionarios?
Investigadores surcoreanos y estadounidenses han logrado desarrollar una nanojaula icosaédrica (que tiene veinte lados), cuya capacidad es tres veces mayor que la de los AAV convencionales. La IA ha logrado integrar sutiles asimetrías, inspiradas en virus existentes, en estas nanoestructuras artificiales, agregando funcionalidades antes impensables.
Y la actuación no termina ahí. Las nanoestructuras diseñadas por IA no sólo son más eficientes, sino que, sobre todo, son funcionales. Comprenda que son capaces de administrar genes terapéuticos directamente a las células a las que se dirigen los investigadores. Este descubrimiento ofrece una visión de tratamientos biotecnológicos mucho más eficaces para combatir trastornos genéticos, desarrollar nuevos tipos de vacunas o administrar medicamentos de forma ultraprecisa.
“Los avances en IA han abierto la puerta a una nueva era en la que podremos diseñar y ensamblar proteínas artificiales para satisfacer las necesidades de la humanidad”considera el profesor Sangmin Lee. Más que una simple imitación de la naturaleza, estas nanoestructuras la revolucionan y redefinen mejorándola. Este es un gran avance para la medicina de precisión, especialmente porque la IA en esta área está apenas en su infancia.
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