Un viaje hacia el genoma del virus para desarrollar anticuerpos que puedan ser neutralizantes y, a mayor plazo, desarrollar vacunas; un proyecto del científico español Alfonso Valencia
Ciudad de México (N22/Karen Rivera).- ¿Imagina tener un gemelo virtual en el que se puedan hacer pruebas con medicamentos para aliviar sus enfermedades? La pregunta quizá suene a ciencia ficción, lo cierto es que la inteligencia artificial y el Big Data en colaboración con la biología y la medicina tienen prometedores proyectos. Uno de ellos es en el que trabajan investigadores del Departamento de Ciencias de la Vida del Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona, en España. Se trata de la plataforma inteligente contra patógenos Exscalate, considerada la más potente y eficiente del mundo, que tiene como objetivo utilizar la computación para potenciar el diseño de fármacos. Para hacer frente a la enfermedad provocada por el SARS-CoV-2, la Unión Europea busca, a través de esta plataforma, encontrar medicamentos que la ataquen.
Alfonso Valencia, director del Departamento de Ciencias de la Vida del Centro de Supercomputación Barcelona, señala que: «La misión es explorar el genoma del virus, explorar las posibilidades de desarrollar fármacos o reposicionar fármacos que se estén usando para otras enfermedades, sería más apropiado decir. Por otra parte, estudiar también el genoma del virus y las proteínas del virus para desarrollar anticuerpos que puedan ser neutralizantes y a mayor plazo desarrollar vacunas.»
Excalate es una plataforma computacional que tiene la capacidad de analizar más de tres millones de moléculas por segundo de un total de más de 500 mil millones que resguarda en su base de datos. Para encontrar un posible medicamento que ataque la enfermedad COVID-19 se requiere del diseño racional de fármacos, es decir, de probar computacionalmente moléculas de esta base de datos que se utilizaron en medicamentos para enfermedades retrovirales o que fueron diseñadas en laboratorios, y con ellas intentar detener cada uno de los modelos de proteínas registrados del coronavirus.
«Esto se llama Screening virtual porque es el equivalente computacional a hacerlo experimentalmente que supondría purificar cada una de las proteínas, preparar un ensayo adecuado, probar todos los compuestos, esto es imposible hacerlo físicamente. […] Y no sabemos la respuesta inmune, no sabemos cómo de duradera va a ser esta respuesta inmune. Para la gripe no conseguimos desarrollar una respuesta que nos dure para siempre, en cambio para el sarampión, te vacunas para el sarampión y no te da en toda tu vida, entonces no sabemos si para este virus la respuesta adquirida cuánto tiempo va a durar. […] Y muchas partes del desarrollo de vacunas lo que está haciendo es simplemente, estimular tu sistema para que cuando llegue el virus se tenga una respuesta inmune preparada que no deje que prolifere en gran cantidad.»
¿Y qué papel juega la inteligencia artificial en las que se basa la supercomputación, así como las técnicas de Big Data en el diseño de medicamentos?
«En medicina intentamos simular procesos antes de intervenciones, nuestro ideal es un tema de discusión, una forma de fijar el futuro, sería tener gemelos virtuales de los humanos también; que fueras al médico, que estuviera ahí preparado tu gemelo virtual, en el que se han vertido tus propiedades, tus datos y en el que se han hecho experimentos, de modo que cuando llegues ya esté preparado esencialmente, quienes tienen un tipo de enfermedad pues ya saben, dado tus características individuales cuál sería la mejor intervención. Obviamente no estamos en la mejor disposición de hacer esto hoy en día, pero conceptualmente no es muy distinto de otros sistemas virtuales que se están usando en la industria.»