Crisis de Mordeduras de Serpiente: ¿Puede la IA Transformar el Enfoque Centenario hacia los Antivenenos?

Investigadoras han utilizado la IA para diseñar proteínas que neutralizan toxinas clave en el veneno de serpiente, ofreciendo una posible vía para tratamientos de mordeduras de serpiente más efectivos y accesibles.

El estudio, publicado en Nature, resalta cómo la IA puede allanar el camino para nuevos tratamientos contra las mordeduras de serpiente más accesibles, potencialmente salvando miles de vidas cada año.

La revista Nature informa que las mordeduras de serpiente matan aproximadamente a 100,000 personas al año y causan discapacidades permanentes a muchas más, especialmente en áreas con escasos recursos. La Organización Mundial de la Salud define las mordeduras de serpiente como un “problema de salud pública descuidado en muchos países tropicales y subtropicales”.

Los tratamientos actuales, derivados principalmente de anticuerpos en el suero sanguíneo de animales inmunizados como caballos y ovejas, han permanecido en gran medida inalterados durante más de un siglo. Estos antivenenos a menudo requieren refrigeración y profesionales médicos capacitados para administrarlos, limitando su utilidad en regiones rurales o insuficientemente atendidas, como señala Nature.

El nuevo enfoque utiliza una herramienta de IA llamada RFdiffusion, desarrollada por el equipo de David Baker en la Universidad de Washington. Inspirado por programas de IA generadores de imágenes como DALL-E, RFdiffusion puede diseñar proteínas capaces de unirse firmemente a toxinas específicas.

En colaboración con la bioquímica Susana Vázquez Torres, el equipo se enfocó en tres tipos de toxinas presentes en el veneno de serpientes elápidas, conocidas por causar parálisis, daño tisular y muerte.

Utilizando RFdiffusion, los investigadores crearon “mini-binders” que se unieron fuertemente a estas toxinas venenosas. Los experimentos demostraron que estos mini-binders podían neutralizar los efectos de las toxinas en células cultivadas en el laboratorio.

En pruebas con animales vivos, el equipo demostró su eficacia: los ratones inyectados con dosis de veneno que de otra manera serían letales sobrevivieron cuando fueron tratados con mini-binders antes o poco después de la exposición. “Este es probablemente el resultado experimental más emocionante que he tenido en mi carrera hasta ahora”, dijo Vázquez Torres.

Las proteínas diseñadas por IA presumen de ventajas sobre los antivenenos tradicionales. Son altamente estables y podrían eliminar la necesidad de refrigeración, lo que las hace ideales para entornos remotos. Además, pueden ser producidas en masa a bajo costo utilizando bacterias industriales.

Sin embargo, estas proteínas sólo abordan una fracción de la compleja composición del veneno de serpiente, lo que significa que los futuros antivenenos pueden necesitar combinar múltiples mini-binders adaptados a las especies de serpientes regionales.

A pesar de los resultados prometedores, aún quedan desafíos en la financiación y el desarrollo clínico. Si bien las iniciativas de diseño de proteínas de Baker para enfermedades como el cáncer han obtenido inversiones sustanciales, los recursos para enfermedades desatendidas como las mordeduras de serpiente son escasos.

“El camino a seguir para cualquier cosa relacionada con enfermedades infecciosas o enfermedades del mundo en desarrollo como las mordeduras de serpientes, es simplemente más difícil”, informa Nature citando a Baker. Aun así, esta investigación pionera señala un cambio transformador en el abordaje de los desafíos de salud global con la IA.