Un equipo de investigadores españoles, con ayuda de una inteligencia artificial, han logrado diseñar desde cero una molécula que promete una alta efectividad terapéutica frente a enfermedades como el Alzheimer y algunos tipos de cáncer.
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Créditos de imagen: sfam | ShutterstockLa ciencia va avanzando cada vez más con terapias que buscan eliminar o minimizar algunas enfermedades. Entre ellas, el cáncer y el Alzheimer son las que más se han registrado nuevos métodos con los que se pueda combatir el padecimiento.
Este nuevo avance podría ser lo que marque un antes y un después en la búsqueda de tratamientos más rápidos y eficaces contra estas enfermedades. El avance se publicó en un estudio en la revista Journal of Medicinal Chemistry.
Este descubrimiento se logró gracias a la coordinación de científicos pertenecientes a tres centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Lo que se buscaba con esta investigación, desde un inicio, era inhibir la acción de la proteína DYRK1A.
Esta proteína se encuentra implicada en patologías como el Síndrome de Down, el Alzheimer y algunos tumores cancerígenos. Por lo que se trata de un enorme logro dentro de la medicina.
Un avance que podría marcar un antes y un después en la lucha contra estas enfermedades
Como hemos mencionado, algunos tipos de cáncer, el Alzheimer y el Síndrome de Down implican una misma proteína: la DYRK1A. Lo que se buscaba con este enfoque era inhibir su acción, que, en algunos estudios, se ha demostrado que favorece la aparición de tumores.
«Inhibir esta proteína podría ralentizar procesos neurodegenerativos como la acumulación de proteínas tau hiperfosforiladas«. Explica la investigadora Nuria E. Campillo, del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CSIC).
Para lograrlo, utilizaron un enfoque híbrido que combina inteligencia artificial generativa, aprendizaje automático y métodos clásicos. Como el acoplamiento molecular y los cálculos de teoría del funcional de la densidad.
De aquí, nació una nueva familia de compuestos, entre las cuales sobresale uno en particular. Se trata del pirazolil-1H-pirrolo[2,3-b]piridina. Este es capaz de inhibir la acción de la DYRK1A con gran eficacia.
Al igual que es capaz de mostrar propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y buena permeabilidad al cerebro. Esta condición es una de las principales para que sea posible atravesar la barrera hematoencefálica. Y así, pueda ejercer su acción terapéutica.
«Con los métodos tradicionales, el desarrollo de una molécula así llevaría años. Esta estrategia lo ha acelerado enormemente«. Afirma David Ríos Insua, del Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT-CSIC), coautor del trabajo.
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Créditos de imagen: 123RFUn método que promete ser más efectivo y rápido
Lo que hace posible este avance es un modelo generativo que construye nuevas moléculas a partir de representaciones gráficas. Se distingue de los métodos clásicos debido a que utiliza patrones estructurales más complejos y flexibles como unidades básicas.
«Podemos generar miles de compuestos funcionales, incluso cuando disponemos de muy pocos datos experimentales». Puntualiza Simón Rodríguez, de la Universidad Pontificia Comillas.
Este modelo también emplea modelos QSAR, potenciados con IA que pueden predecir la afinidad de las moléculas, así como su toxicidad. Por el momento, el siguiente paso es que los investigadores optimicen los candidatos más prometedores.