La Inteligencia Artificial está cobrando más relevancia en el campo de la medicina. Incluso, ya se han creado nuevos fármacos con ayuda de esta herramienta, y el siguiente paso es el de crear proteínas que sean capaces de neutralizar venenos de serpiente.
Un reciente estudio ha dado a conocer que se planea utilizar la Inteligencia Artificial para crear proteínas que sean capaces de neutralizar los venenos de serpientes. Por medio de diseños de moléculas mediante deep learning, se ha demostrado que el planteamiento anterior podría ser posible.
Lo que se busca es mejorar los antídotos contra las mordeduras de serpientes, ya que es una de las enfermedades tropicales más desatendidas a nivel mundial. Sobre todo, en regiones específicas del África Subsahariana, Asia y América Latina.
La mayoría de las veces los tratamientos principales involucran la administración parenteral de antivenenos. Estos se componen de inmunoglobulinas o fragmentos purificados del plasma sanguíneo de animales inmunizados de venenos de serpiente.
Limitaciones de los antivenenos actuales
Estos antivenenos suelen ser eficaces para neutralizar los efectos sistémicos provocados por el veneno de las serpientes. Sin embargo, también pueden causar efectos adversos y no tienen mucha eficacia contra toxinas poco inmunogénicas.
Por ello es que se requiere de nuevos tratamientos eficaces para tratar el envenenamiento por mordeduras de serpiente. Así como el uso de anticuerpos recombinantes humanos, inhibidores sintéticos de toxinas o combinaciones de anticuerpos e inhibidores.
Un nuevo estudio liderado por la Dra. Susana Vázquez Torres, de la Universidad de Washington y publicado en la revista Nature, investigó el uso de un nuevo método computacional de deep learning para diseñar proteínas capaces de neutralizar veneno de serpiente. Especialmente, las de la familia de “tres dedos” que se encuentran en venenos de serpientes de la familia Elapidae.
Usando deep learning para crear nuevas proteínas
Con el método computacional de deep learning RoseTTAFold para el diseño de nuevas proteínas con secuencias y estructuras no correspondientes a ninguna molécula conocida. Eligieron como diana toxinas potentes de la familia de “tres dedos”.
Estas son neurotoxinas causan bloqueo neuromuscular y parálisis, o citotoxinas que dañas gravemente los tejidos del cuerpo. Con base en ello, se diseñaron genes sintéticos que codifican proteínas inhibidoras, se optimizaron y se expresaron en un sistema bacteriano.
Las pruebas in vitro mostraron que los inhibidores bloquearon con eficacia las neurotoxinas, así como también neutralizaban venenos. Asimismo, protegió a los ratones de los efectos paralizantes y letales de las neurotoxinas.
Este hallazgo demuestra el potencial de herramientas de IA para ayudar en el desarrollo de nuevos tratamientos y hasta antivenenos. Por lo que es probable que en un futuro, esto sea una realidad disponible para todo público. Especialmente en aquellas zonas en las que no hay el acceso suficiente a antivenenos y hay una alta incidencia en mordeduras de serpiente.
De igual manera, garantiza la disponibilidad debido al compromiso de los fabricantes con la producción a gran escala.