Una IA crea las proteínas para el antídoto al veneno de serpiente

Un enfoque revolucionario con inteligencia artificial podría crear antídotos más seguros, accesibles y económicos frente a las mordeduras de serpientes

Cada año, más de 2 millones de personas sufren mordeduras de serpientes, y muchas enfrentan consecuencias fatales o incapacitantes. Un nuevo enfoque computacional ha diseñado proteínas innovadoras capaces de neutralizar componentes letales del veneno, ofreciendo una alternativa prometedora a los antídotos tradicionales.

El veneno de serpiente es una compleja mezcla de toxinas que afecta los tejidos y las señales entre los nervios y los músculos. Las toxinas de tres dedos, comunes en serpientes como cobras y mambas, son especialmente peligrosas. Estas moléculas pueden causar parálisis e incluso la muerte al bloquear la comunicación entre el sistema nervioso y los músculos. Los antivenenos tradicionales, basados en anticuerpos extraídos de animales inmunizados, son costosos, presentan riesgos de efectos secundarios graves y no siempre son efectivos contra este tipo de toxinas.

Una solución diseñada en laboratorio

Investigadores del Instituto de Diseño de Proteínas de UW Medicine y la Universidad Técnica de Dinamarca han utilizado aprendizaje profundo para diseñar proteínas que se unen a las toxinas de tres dedos, neutralizándolas antes de que causen daño. Estas proteínas, creadas mediante métodos computacionales, mostraron una estabilidad térmica y afinidad de unión excepcionales. Además, sus estructuras reales casi coincidieron a nivel atómico con los modelos generados por inteligencia artificial, un logro que subraya el potencial del diseño computacional en biomedicina.

En experimentos de laboratorio, las proteínas diseñadas neutralizaron eficazmente varias subfamilias de toxinas de tres dedos. En pruebas con ratones, estas proteínas protegieron a los animales de dosis potencialmente letales de neurotoxinas.

Ventajas frente a los tratamientos tradicionales

A diferencia de los antivenenos actuales, las proteínas diseñadas pueden producirse mediante tecnologías de ADN recombinante, eliminando la necesidad de inmunizar animales. Esto no solo reduce los costos y mejora la calidad del producto, sino que también minimiza el impacto ético de los métodos tradicionales. Además, su tamaño reducido facilita una mejor penetración en los tejidos, lo que podría aumentar su eficacia para contrarrestar el veneno rápidamente.

Una herramienta contra enfermedades desatendidas

El equipo de investigación, liderado por Susana Vázquez Torres, también destacó el potencial de este enfoque para desarrollar tratamientos para enfermedades tropicales olvidadas que afectan a regiones con recursos científicos limitados. “La metodología de diseño computacional podría reducir significativamente los costos y recursos necesarios para desarrollar terapias para enfermedades desatendidas”, señalaron los investigadores.

Implicaciones futuras

Además de abrir nuevas vías para los antivenenos, los métodos computacionales podrían aplicarse en el desarrollo de otros antídotos y medicamentos innovadores. Esta investigación marca un hito en la intersección de la biología computacional y la medicina, mostrando cómo la inteligencia artificial puede transformar la lucha contra desafíos médicos complejos, desde mordeduras de serpientes hasta enfermedades crónicas en comunidades vulnerables.

REFERENCIA

Imagen: Una cobra roja venenosa (Naja pallida) frente a un modelo de una proteína tóxica de serpiente (naranja) y una proteína antitoxina diseñada. Créditos: Kate Zvorykina/Ella Maru Studio