Hay un problema de fondo que lleva décadas frenando el tratamiento de enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson o la ELA: muchos de los anticuerpos que la medicina sabe fabricar simplemente no pueden entrar donde hace falta. Funcionan bien fuera de la célula, pero las proteínas que realmente desencadenan el daño en estas enfermedades se esconden dentro de ella, en un entorno hostil donde la mayoría de anticuerpos se pliegan mal, se pegan entre sí o dejan de funcionar por completo.
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| Robot de IA sostiene un anticuerpo en un laboratorio durante una investigación sobre Alzheimer y Parkinson. |
Un equipo de la Universidad de Essex, en colaboración con investigadores internacionales, acaba de publicar en la revista Nature Communications un trabajo que aborda exactamente ese problema, usando inteligencia artificial para rediseñar fragmentos de anticuerpos capaces de sobrevivir y funcionar dentro de las células humanas. Los han llamado intracuerpos (intrabodies), y el hallazgo podría convertirse en una herramienta clave para investigar —y, con el tiempo, tratar— algunas de las enfermedades neurodegenerativas más devastadoras que existen.
El problema que llevaba años sin resolverse: la carga eléctrica equivocada
La investigación, financiada por la organización MND Association y dirigida por la doctora Caitlin O'Shea y el doctor Gareth Wright, de la Facultad de Ciencias Biológicas de Essex, partió de una pregunta muy concreta: ¿por qué los anticuerpos normales no sobreviven dentro de una célula? La respuesta, según el equipo, tiene que ver con algo tan básico como la carga eléctrica. Al comparar las propiedades de millones de anticuerpos con las de las proteínas humanas que sí habitan de forma natural dentro de la célula, los investigadores identificaron que la mayoría de anticuerpos tienen, sencillamente, la carga incorrecta para existir ahí dentro sin aglomerarse entre ellos.
Para corregir ese defecto, el equipo recurrió a un software de rediseño de proteínas desarrollado por el grupo del doctor David Baker, premio Nobel de Química, capaz de ajustar la carga y la estabilidad de cada fragmento mediante un proceso de inteligencia artificial conocido como inverse folding (plegado inverso): en lugar de partir de una estructura y predecir su secuencia, el sistema hace el camino contrario, diseñando secuencias de aminoácidos que encajen con la estabilidad y las propiedades eléctricas necesarias para sobrevivir en el citoplasma celular.
672 anticuerpos reconvertidos, y una base de datos abierta para toda la ciencia
Aplicando ese conocimiento, el equipo logró convertir 672 anticuerpos distintos en intracuerpos funcionales. El estudio publicado detalla más de 600 secuencias de intracuerpos dirigidas específicamente contra 60 proteínas distintas del citoplasma celular, muchas de ellas directamente implicadas en el Alzheimer, el Parkinson, la enfermedad de Huntington y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de la neurona motora.
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| Investigadores estudian anticuerpos rediseñados con inteligencia artificial para mejorar su estabilidad dentro de las células |
Un detalle especialmente relevante para el resto de la comunidad científica: tras la publicación del estudio, todas estas moléculas rediseñadas quedan disponibles gratuitamente para cualquier investigador que quiera utilizarlas, lo que podría acelerar notablemente la investigación en laboratorios de todo el mundo que trabajen sobre estas mismas proteínas.
Por qué esto importa: reciclar décadas de investigación en anticuerpos
Uno de los aspectos más interesantes de este enfoque es que no obliga a empezar de cero. Durante décadas, la investigación biomédica ha generado millones de anticuerpos dirigidos contra todo tipo de proteínas, la inmensa mayoría de ellos diseñados para actuar fuera de la célula. El hallazgo del equipo de Essex sugiere que buena parte de ese trabajo previo podría reaprovecharse: en lugar de descartar esos anticuerpos por no funcionar dentro de la célula, ahora existe una vía para "traducirlos" y ajustarlos hasta convertirlos en herramientas intracelulares funcionales.
El doctor Wright, coautor del estudio, ha señalado que este planteamiento podría tener implicaciones importantes para enfermedades que afectan a decenas de millones de personas en todo el mundo. Solo en el Reino Unido, las enfermedades neurodegenerativas cubiertas por esta investigación —Alzheimer, Parkinson, Huntington y ELA— afectan a más de un millón de personas, con síntomas que van del deterioro cognitivo y la pérdida de memoria hasta la pérdida progresiva del control muscular.
Una herramienta prometedora, no una cura (todavía)
Conviene ser muy claros en este punto, precisamente porque es el que más se presta a titulares exagerados: este avance no es una cura, ni está cerca de estarlo. Por ahora, los intracuerpos representan sobre todo una herramienta de investigación extremadamente valiosa, que permite a los científicos estudiar con mucha más precisión cómo se comportan estas proteínas causantes de enfermedad dentro de su entorno natural —algo que hasta ahora era uno de los grandes obstáculos del descubrimiento de fármacos en este campo—.
El camino hacia un tratamiento real pasaría, según el propio equipo, por combinar esta tecnología con técnicas de terapia génica capaces de introducir estos intracuerpos dentro de las neuronas de un paciente. Esa combinación todavía está en una fase muy temprana de desarrollo, y el propio Instituto reconoce que no existen curas actuales para ninguna de estas enfermedades.
Desde la organización MND Association, que financió parte de la investigación, su científico jefe, el doctor Brian Dickie, calificó el trabajo como un avance relevante para superar uno de los principales obstáculos que ha frenado el desarrollo de anticuerpos como posible tratamiento contra enfermedades neurodegenerativas como la ELA, y señaló que combinar esta ciencia con la terapia génica podría abrir la puerta a nuevas estrategias capaces de alcanzar objetivos moleculares muy específicos dentro de las neuronas.
Lo que viene después
El siguiente paso lógico para este tipo de hallazgos suele ser la validación en modelos celulares y animales más complejos, antes de plantearse siquiera un ensayo en humanos, un proceso que en investigación biomédica habitualmente se mide en años, no en meses. Aun así, el hecho de que estas 672 moléculas queden disponibles abiertamente para la comunidad científica es, en sí mismo, un acelerador: en lugar de que cada laboratorio tenga que resolver el mismo problema de estabilidad por su cuenta, ahora pueden partir directamente de una base ya optimizada.
Para un campo que lleva años buscando formas de llegar a proteínas escondidas dentro de las propias neuronas, tener por fin una vía de entrada validada científicamente —aunque todavía como herramienta de laboratorio y no como tratamiento— es, cuando menos, un paso que merece seguirse de cerca.
