Tras AlphaFold, el AlphaProteo de DeepMind disena proteinas completamente nuevas que se adhieren a blancos de enfermedades

Google DeepMind presento AlphaProteo, un sistema de inteligencia artificial que disena proteinas completamente nuevas, hechas para adherirse con fuerza a moleculas blanco elegidas, una capacidad que podria acelerar el desarrollo de farmacos, el diagnostico y la investigacion biologica. Anunciado el 5 de septiembre de 2024, amplia el trabajo del laboratorio mas alla de AlphaFold, que predice estructuras de proteinas, hacia el diseno activo de nuevas proteinas utiles desde cero, uno de los desafios mas dificiles y valiosos de la biologia.

Los resultados tecnicos son notables. Dada la estructura de una proteina blanco y los puntos donde un ligante debe adherirse, AlphaProteo genera proteinas candidatas que, al sintetizarse y probarse en el laboratorio, se unieron a sus blancos con afinidades de 3 a 300 veces mas fuertes que los mejores metodos existentes, unas diez veces mejores en promedio. Para un blanco, la proteina viral BHRF1, el 88 por ciento de los candidatos de la IA se unio con exito en pruebas de laboratorio. El sistema se entreno con estructuras experimentales del Protein Data Bank y mas de 100 millones de estructuras predichas por AlphaFold.

“Anunciado el 5 de septiembre de 2024, amplia el trabajo del laboratorio mas alla de AlphaFold, que predice estructuras de proteinas, hacia el diseno activo de nuevas proteinas utiles desde cero, uno de los desafios mas dificiles y valiosos de la biologia.”

Las posibles aplicaciones abarcan salud y biologia. AlphaProteo diseno ligantes exitosos para proteinas ligadas a la infeccion viral, incluida la proteina spike del SARS-CoV-2, y al cancer y la inflamacion, como VEGF-A y PD-L1. Los ligantes fuertes y a medida son utiles como bloques de construccion de nuevos medicamentos, para biosensores que detectan enfermedades y para obtener imagenes de celulas y tejidos, lo que podria acortar un trabajo que hoy exige muchas rondas experimentales. Investigadores del Francis Crick Institute confirmaron de forma independiente algunas de las interacciones de union.

Las advertencias son claras y se reconocen abiertamente. AlphaProteo no tuvo exito en todo; fallo al disenar un ligante funcional para el TNF-alfa, proteina ligada a la artritis reumatoide, lo que muestra que el metodo aun batalla con los blancos mas dificiles. Las proteinas disenadas tambien requieren pruebas extensas de laboratorio y seguridad antes de cualquier uso clinico, y unirse con fuerza es solo una de las muchas propiedades que un terapeutico real necesita. Aun asi, una IA que disena de forma fiable ligantes proteicos ineditos y de alta fuerza es una poderosa nueva herramienta para los cientificos que trabajan por entender las enfermedades y construir los medicamentos del futuro.