Avance en la biomedicina: IA revoluciona la adaptación de anticuerpos animales para su uso en humanos

• Redacción
• 10 febrero, 2025
• I+D
• anticuerpos, biomedicina, Instituto Weizmann de Ciencias, Inteligencia Artificial, Nature Biomedical Engineering., Portada, Sarel Fleishman
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En un avance clave para la biomedicina, investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias en Israel diseñaron un innovador algoritmo de inteligencia artificial (IA).

Este promete acelerar y abaratar el proceso de adaptación de anticuerpos animales para su uso en tratamientos humanos.

Este desarrollo se publicó en 2024 en la revista Nature Biomedical Engineering.

Y podría transformar la forma en que se diseñan los tratamientos basados en anticuerpos, facilitando su aplicación para una amplia gama de enfermedades.

A finales del siglo XIX, la medicina comenzó a utilizar sueros sanguíneos extraídos de animales, como caballos, para tratar diversas enfermedades.

Sin embargo, estos sueros a menudo causaban reacciones inmunológicas adversas.

Esto obligó a los científicos a explorar formas de «humanizar» los anticuerpos animales para hacerlos más compatibles con el sistema inmunológico humano.

A pesar de los avances en este campo, la tarea de modificar los anticuerpos para que fueran eficaces y seguros seguía siendo laboriosa y costosa.

El equipo de investigadores del Instituto Weizmann, que lidera Sarel Fleishman, resolvió parte de este desafío mediante la creación de CUMAb.

Se trata de un algoritmo computacional que se diseñó específicamente para la humanización de anticuerpos.

El nuevo algoritmo se enfoca en la estabilidad de las moléculas resultantes, lo que demostró ser un criterio más efectivo.

A diferencia de los enfoques anteriores, que se centraban en buscar una similitud estructural entre los anticuerpos humanos y animales.

“El proceso de humanizar un anticuerpo no es sencillo”.

“Implica reemplazar partes de la estructura animal con elementos humanos”.

“Pero si no se hace de manera correcta, se puede comprometer la estabilidad y la eficacia del anticuerpo”, explicó Fleishman.

El algoritmo CUMAb permite explorar miles de posibles variantes de un anticuerpo.

Y así seleccionar aquellas que mantengan la estabilidad necesaria para su eficacia terapéutica.

El equipo utilizó CUMAb para diseñar 20,000 variantes de un anticuerpo de ratón, evaluando la estabilidad estructural de cada una.

A través de rigurosas pruebas experimentales, los investigadores descubrieron que los anticuerpos humanizados resultantes eran estables.

Pero también que, en algunos casos, superaban la eficacia del anticuerpo original.

En particular, uno de los anticuerpos que se diseñaron con CUMAb mostró la misma eficacia que su versión original de ratón.

Algo que anteriormente no había logrado humanizarse con éxito.

“Los resultados fueron extraordinarios”, afirmó Fleishman por su parte.

“Las versiones humanizadas de los anticuerpos funcionaron igual de bien, si no mejor, que las originales sin necesidad de ajustes adicionales”.

Este avance podría significar un cambio fundamental en la medicina terapéutica.

Particularmente en el diseño de fármacos contra enfermedades complejas como el cáncer.

Lo que hace aún más prometedor este avance de la biomedicina es que los investigadores convirtieron CUMAb en un servidor web accesible a cualquier académico o profesional del área.

Esto abre la puerta a una mayor colaboración e innovación en la ingeniería de anticuerpos.

Y también acelera el desarrollo de terapias y reduce los costos asociados.