Algoritmos en batas blancas: la IA crea un medicamento para una enfermedad pulmonar incurable

La empresa biotecnológica estadounidense Insilico Medicine ha desarrollado un nuevo medicamento para tratar la fibrosis pulmonar idiopática utilizando inteligencia artificial. El director general de la compañía, Alex Zhavoronkov, mostró una pequeña pastilla verde en forma de rombo durante una videollamada. Aunque el medicamento aún no ha recibido la aprobación oficial, ya ha mostrado resultados prometedores en pequeños ensayos clínicos.

El desarrollo del fármaco forma parte de una intensa carrera en el ámbito de la creación de medicamentos con ayuda de la inteligencia artificial. En este esfuerzo participan tanto pequeñas empresas biotecnológicas especializadas, surgidas en la última década, como grandes corporaciones farmacéuticas. A finales de 2021, se unió a esta carrera Alphabet (la empresa matriz de Google), lanzando en Reino Unido el proyecto Isomorphic Labs.

El responsable de Isomorphic Labs es Demis Hassabis, quien este año recibió el Premio Nobel de Química por desarrollar un modelo capaz de identificar los compuestos químicos más adecuados para tratar diversas patologías. Según Chris Meyer, de Boston Consulting Group, la incorporación de la IA en la farmacéutica transformará radicalmente la atención sanitaria en todo el mundo.

Tradicionalmente, el desarrollo de un nuevo medicamento hasta su llegada al mercado lleva entre 10 y 15 años y requiere más de 2 mil millones de dólares en inversión. Además, alrededor del 90 % de los medicamentos no superan los ensayos clínicos. La aplicación de la IA en la etapa de desarrollo reducirá tanto el tiempo como los costos financieros, aumentando al mismo tiempo la tasa de éxito.

Según un reciente análisis de Boston Consulting Group, al menos 75 moléculas descubiertas mediante tecnologías avanzadas ya están en etapa de ensayos clínicos. Para el doctor Meyer, esto marca un hito importante en el desarrollo del sector, aunque el logro más significativo será la culminación exitosa de estos experimentos.

La inteligencia artificial se emplea en dos etapas clave del desarrollo de medicamentos. La primera consiste en identificar el objetivo molecular que debe atacar el medicamento, como un gen o proteína específicos afectados por la enfermedad. La segunda etapa se centra en diseñar el compuesto químico que corregirá el objetivo identificado.

Insilico Medicine, fundada en 2014 y con más de 425 millones de dólares en inversiones, utiliza IA en ambas etapas. Actualmente, la compañía realiza ensayos con seis moléculas, mientras que otras cuatro ya han sido validadas y autorizadas por los organismos reguladores para comenzar los ensayos clínicos. En condiciones de laboratorio, también están probando alrededor de 30 moléculas adicionales que han mostrado potencial en etapas preclínicas para tratar diversas enfermedades. Todas estas moléculas han sido descubiertas desde cero gracias a las tecnologías modernas.

En el desarrollo del medicamento para la fibrosis pulmonar, la IA generativa recibió la tarea de identificar una sustancia capaz de inhibir la actividad de la proteína TNIK. La idea de atacar esta proteína fue sugerida por otra red neuronal de Insilico Medicine, que identificó a TNIK como un factor clave en el desarrollo de la enfermedad, aunque los científicos no habían considerado esta opción previamente.

El proceso de desarrollo fue significativamente más rápido que el estándar de la industria: 18 meses en lugar de los habituales cuatro años. Solo fue necesario sintetizar y probar 79 moléculas, mientras que normalmente este número supera las 500. Zhavoronkov destaca que en otros casos, el número de moléculas necesarias es aún menor.

Sin embargo, existe un gran desafío: la falta de datos para entrenar los modelos. La empresa estadounidense Recursion Pharmaceuticals está resolviendo este problema mediante la generación de grandes volúmenes de información a través de experimentos automatizados con todo el conjunto de moléculas del cuerpo humano. La compañía enseña a la IA a analizar estos datos y descubrir conexiones inesperadas.

Recursion ha lanzado la supercomputadora más potente de la industria farmacéutica. Los investigadores ya han desarrollado con su ayuda un medicamento contra el linfoma y los tumores sólidos, que actualmente se encuentra en la primera fase de ensayos clínicos. La inteligencia artificial identificó una forma de bloquear un gen específico que desempeña un papel crucial en el desarrollo de estos tipos de cáncer.

El cofundador y director general de Recursion, Chris Gibson, considera que ni su compañía ni otros desarrolladores han alcanzado aún el objetivo principal: confirmar la eficacia de los medicamentos creados con inteligencia artificial. Para lograrlo, estos medicamentos deben superar en resultados a los métodos tradicionales de desarrollo. "Cuando eso ocurra, será evidente para todos que estamos en el camino correcto", señala Gibson.