Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han desarrollado una plataforma impulsada por inteligencia artificial que diseña rápidamente proteínas personalizadas para guiar a las células inmunitarias en la detección del cáncer, con ensayos clínicos esperados dentro de cinco años.
Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han presentado una plataforma basada en IA diseñada para acelerar el desarrollo de proteínas personalizadas que apoyan las respuestas del sistema inmunológico contra el cáncer. Este sistema permite la creación de proteínas especializadas en semanas en lugar de años, facilitando que las células T inmunitarias identifiquen y ataquen las células cancerosas.
La plataforma integra tres modelos de IA para diseñar proteínas "minibinder" que se adhieren a las células T y les proporcionan un mecanismo de guía molecular para dirigirse a los cánceres, como el melanoma. El enfoque se ha aplicado para desarrollar proteínas adaptadas tanto a marcadores de cáncer de ocurrencia amplia como específicos del paciente, lo que sugiere aplicaciones potenciales en oncología personalizada.
Para construir estas herramientas moleculares, los investigadores primero emplearon un modelo generativo conocido como RFdiffusion para examinar la estructura de una proteína relacionada con el cáncer llamada NY-ESO-1, que está comúnmente presente en las células tumorales. Un segundo modelo de IA generó secuencias de aminoácidos que se predijo que se pliegan en estructuras precisas capaces de unirse a este objetivo. Un tercer modelo refinó los resultados, filtrando decenas de miles de secuencias generadas hasta 44 candidatos para evaluación en laboratorio. Entre estos, un diseño demostró un rendimiento efectivo.
Además, la plataforma incluye un proceso de selección de seguridad virtual para anticipar y excluir diseños de proteínas que puedan interactuar con tejidos sanos, mejorando la seguridad antes de que se realicen pruebas físicas. El flujo de trabajo incorpora AlphaFold2, la herramienta de predicción de proteínas galardonada desarrollada por Google DeepMind, y comprime un ciclo de desarrollo tradicionalmente de varios años en cuestión de semanas.
Proyecto de Terapia Celular Mejorada por IA Previsto para Entrar en Ensayos Humanos en Cinco Años
Timothy Patrick Jenkins, uno de los investigadores del equipo, anticipa que puede tardar aproximadamente cinco años antes de que el nuevo método avance a la etapa de ensayos clínicos iniciales que involucran a participantes humanos. Una vez preparado para su aplicación, se espera que el protocolo de tratamiento se alinee con las terapias contra el cáncer existentes que utilizan células T modificadas genéticamente, comúnmente conocidas como células CAR-T, que actualmente están aprobadas para tratar condiciones como linfoma y leucemia.
El proceso terapéutico comenzará con una extracción de sangre realizada en un entorno hospitalario, comparable a un análisis de sangre estándar. Las células inmunitarias se aislarán de la muestra recolectada y, posteriormente, se modificarán en un entorno de laboratorio para incorporar las proteínas minibinder generadas por IA. Estas células inmunitarias alteradas se reintroducirán en el cuerpo del paciente, donde están diseñadas para operar con alta precisión, localizando y neutralizando las células cancerosas con una precisión dirigida.
La última investigación es parte de una tendencia más amplia de avances en biología computacional. A principios de año, el equipo de Timothy Patrick Jenkins también aplicó IA para desarrollar proteínas diseñadas para mejorar la efectividad de los antivenenos para mordeduras de serpiente.
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Los investigadores de DTU desarrollan una plataforma de IA para diseñar proteínas personalizadas para la inmunoterapia contra el cáncer dirigida.
En breve
Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han desarrollado una plataforma impulsada por inteligencia artificial que diseña rápidamente proteínas personalizadas para guiar a las células inmunitarias en la detección del cáncer, con ensayos clínicos esperados dentro de cinco años.
Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han presentado una plataforma basada en IA diseñada para acelerar el desarrollo de proteínas personalizadas que apoyan las respuestas del sistema inmunológico contra el cáncer. Este sistema permite la creación de proteínas especializadas en semanas en lugar de años, facilitando que las células T inmunitarias identifiquen y ataquen las células cancerosas.
La plataforma integra tres modelos de IA para diseñar proteínas "minibinder" que se adhieren a las células T y les proporcionan un mecanismo de guía molecular para dirigirse a los cánceres, como el melanoma. El enfoque se ha aplicado para desarrollar proteínas adaptadas tanto a marcadores de cáncer de ocurrencia amplia como específicos del paciente, lo que sugiere aplicaciones potenciales en oncología personalizada.
Para construir estas herramientas moleculares, los investigadores primero emplearon un modelo generativo conocido como RFdiffusion para examinar la estructura de una proteína relacionada con el cáncer llamada NY-ESO-1, que está comúnmente presente en las células tumorales. Un segundo modelo de IA generó secuencias de aminoácidos que se predijo que se pliegan en estructuras precisas capaces de unirse a este objetivo. Un tercer modelo refinó los resultados, filtrando decenas de miles de secuencias generadas hasta 44 candidatos para evaluación en laboratorio. Entre estos, un diseño demostró un rendimiento efectivo.
Además, la plataforma incluye un proceso de selección de seguridad virtual para anticipar y excluir diseños de proteínas que puedan interactuar con tejidos sanos, mejorando la seguridad antes de que se realicen pruebas físicas. El flujo de trabajo incorpora AlphaFold2, la herramienta de predicción de proteínas galardonada desarrollada por Google DeepMind, y comprime un ciclo de desarrollo tradicionalmente de varios años en cuestión de semanas.
Proyecto de Terapia Celular Mejorada por IA Previsto para Entrar en Ensayos Humanos en Cinco Años
Timothy Patrick Jenkins, uno de los investigadores del equipo, anticipa que puede tardar aproximadamente cinco años antes de que el nuevo método avance a la etapa de ensayos clínicos iniciales que involucran a participantes humanos. Una vez preparado para su aplicación, se espera que el protocolo de tratamiento se alinee con las terapias contra el cáncer existentes que utilizan células T modificadas genéticamente, comúnmente conocidas como células CAR-T, que actualmente están aprobadas para tratar condiciones como linfoma y leucemia.
El proceso terapéutico comenzará con una extracción de sangre realizada en un entorno hospitalario, comparable a un análisis de sangre estándar. Las células inmunitarias se aislarán de la muestra recolectada y, posteriormente, se modificarán en un entorno de laboratorio para incorporar las proteínas minibinder generadas por IA. Estas células inmunitarias alteradas se reintroducirán en el cuerpo del paciente, donde están diseñadas para operar con alta precisión, localizando y neutralizando las células cancerosas con una precisión dirigida.
La última investigación es parte de una tendencia más amplia de avances en biología computacional. A principios de año, el equipo de Timothy Patrick Jenkins también aplicó IA para desarrollar proteínas diseñadas para mejorar la efectividad de los antivenenos para mordeduras de serpiente.