Una plataforma de IA diseña misiles moleculares para aniquilar células cancerosas
Un equipo internacional ha desarrollado una plataforma de IA capaz de crear proteínas diseñadas por ordenador que dirigen el sistema inmune contra células tumorales. El hallazgo, publicado en Science, podría acortar drásticamente los tiempos de desarrollo de terapias oncológicas personalizadas.
Por Enrique Coperías
Representación artística de una célula T modificada con proteínas diseñadas por inteligencia artificial atacando a una célula tumoral. La IA guía el sistema inmune con precisión molecular, como parte de una nueva estrategia de inmunoterapia personalizada desarrollada por investigadores del DTU y Scripps Research. Imagen generada con DALL-E
Por primera vez, una plataforma de inteligencia artificial (IA) ha demostrado que es posible diseñar desde cero, en un ordenador, proteínas capaces de guiar al sistema inmune para atacar con la precisión de un dron militar a las células cancerosas.
Este avance, publicado en la revista Science, podría transformar el desarrollo de tratamientos oncológicos personalizados, reduciendo de años a tan solo cuatro o seis semanas el tiempo necesario para producir una terapia a medida para el paciente.
«El sistema inmune puede actuar como un misil guiado si le damos los sensores adecuados —resume Timothy Patrick Jenkins, investigador del Instituto Técnico de Dinamarca (DTU) y autor principal del estudio.Y añade—: Lo que hemos logrado es dotarlo de una nueva forma de ver las células tumorales, diseñando proteínas desde cero que se adhieren a marcadores específicos del cáncer».
IA y biología computacional: una nueva era en la lucha contra el cáncer
El trabajo, fruto de una colaboración entre el DTU y el Instituto Scripps de Investigación en Estados Unidos, aborda uno de los grandes retos de la inmunoterapia: desarrollar tratamientos altamente específicos que eviten dañar los tejidos sanos adyacentes a un tumor.
En condiciones normales, las células T —un tipo de glóbulo blanco o linfocito— detectan células anómalas mediante proteínas fragmentadas (péptidos) que estas presentan en su superficie, unidas a moléculas llamadas MHC (complejo mayor de histocompatibilidad). Sin embargo, aprovechar este mecanismo natural en las terapias personalizadas ha sido hasta ahora lento y complejo, debido a la enorme diversidad del repertorio inmunológico de cada paciente.
La nueva plataforma de IA sortea esta dificultad mediante el diseño digital de minibinders, pequeñas proteínas sintéticas creadas para unirse con alta afinidad a moléculas MHC específicas de las células tumorales. En los ensayos, los investigadores se centraron en un conocido marcador tumoral presente en varios tipos de cáncer, el conocido como NY-ESO-1, y lograron producir una proteína sintética que se adhiere a este objetivo con gran precisión.
Resultados prometedores en laboratorio
Al insertar esta proteína en células T, Jenkins y sus cilegas generaron un nuevo producto celular bautizado como IMPAC-T, siglas en inglés de células T armadas con minibinders de complejos péptido-MHC personalizados, que fue capaz de eliminar células cancerosas en experimentos de laboratorio.
«Ver que estas proteínas, diseñadas completamente en el ordenador, funcionaban tan bien en el laboratorio fue increíble», afirma Kristoffer Haurum Johansen, investigador del DTU y coautor del estudio.
El equipo también replicó el proceso con otro objetivo tumoral, esta vez extraído de un paciente con melanoma metastásico, lo que demuestra la versatilidad de la herramienta para adaptarse a diferentes tipos de cáncer.
Un nuevo método basado en la inteligencia artificial permite producir en tan solo unas semanas proteínas especialmente diseñadas que pueden armar a las células T del sistema inmunitario del organismo para atacar y destruir las células cancerosas. Cortesía: Claus Lunau.
Seguridad y precisión desde la fase de diseño
Una de las claves de este avance fue el desarrollo de un filtro de seguridad virtual. Utilizando una IA, los investigadores compararon sus minibinders de diseño con las moléculas pMHC (complejos péptido-MHC) presentes en células sanas, lo que les permitió descartar aquellos que podrían provocar efectos secundarios indeseados antes de iniciar cualquier experimento.
«La precisión es esencial en oncología. Al eliminar riesgos desde la fase de diseño, aumentamos la probabilidad de desarrollar terapias eficaces y seguras», explica Sine Reker Hadrup, profesora del DTU y también firmante del trabajo.
Aunque los resultados son prometedores, los investigadores estiman que podrían pasar aún unos cinco años antes de que esta tecnología llegue a los ensayos clínicos en humanos.
El futuro de las terapias celulares personalizadas
Cuando llegue el ansiado momento, el procedimiento se asemejará al de las actuales terapias CAR-T, utilizadas en cánceres hematológicos, como linfomas y leucemias, en las que se modifican genéticamente las células T del propio paciente para que reconozcan y ataquen células cancerosas.. Consistirá en:
1️⃣ Extraer sangre del paciente.
2️⃣ Aislar y modificar sus células T con proteínas diseñadas por la IA.
3️⃣ Reintroducirlas en su cuerpo para que actúen como misiles teledirigidos, que rastrea y destruyen las células cancerosas sin tocar el tejido sano.
Este avance no solo acelera el desarrollo de las inmunoterapias, sino que abre la puerta a una medicina de precisión verdaderamente personalizada y escalable, con la IA como aliada clave en la lucha contra el cáncer. ▪️
Información facilitada por la Universidad Técnica de Dinamarca
Fuente: Kristoffer Haurum Johansen et al. De novo-designed pMHC binders facilitate T cell–mediated cytotoxicity toward cancer cells. Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv0422
