Investigadors espanyols dissenyaran proteïnes mitjançant IA per a fer més eficients les teràpies avançades

Investigadors de les empreses VIVEbiotech, Integra Therapeutics i OneChain Immunotherapeutics, el Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), l‘Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) i el Centre de Recerques Energètiques, Mediambientals i Tecnològiques (CIEMAT) s’han unit per a dissenyar amb intel·ligència artificial i produir partícules virals de nova generació que s’aplicaran en teràpies avançades. Aquestes partícules es podrien utilitzar en les immunoteràpies, com el tractament per CAR-T, per a tractar múltiples càncers i malalties rares com l’anèmia familiar per deficiència del piruvat quinasa.

El projecte ha estat seleccionat pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats i el Centre per al Desenvolupament Tecnològic i d’Innovació (CDTI) després de valorar l’impacte que pot generar en la salut, es durà a terme entre 2024 i 2027, i rebrà un finançament 3,8 milions d’euros en el marc del programa TransMisiones.

«Estem contents d’anunciar aquesta aliança amb empreses i centres de recerca espanyols amb ampli coneixement i experiència en tota la cadena de valor en la recerca, desenvolupament i fabricació de teràpies avançades per al tractament de malalties rares i oncologia» comenta el Dr. Gurutz Linazasoro, CEO de VIVEbiotech. VIVEbiotech, amb seu a Sant Sebastià, és una companyia especialitzada en el desenvolupament i la fabricació de vectors lentivirals.

La Dra. Avencia Sánchez-Mejías, CEO i cofundadora de Integra Therapeutics, companyia que desenvolupa eines d’escriptura genètica a Barcelona, explica que incorporar la IA com a aliada en la teràpia cel·lular té un gran potencial: “Els algorismes de IA que s’utilitzen per al processament de textos, per exemple amb ChatGTP, també es poden aplicar en biologia. L’eina que crearem ens permetrà dissenyar noves seqüències d’ADN i noves funcions de proteïnes que abans no eren factibles, i obtenir més ràpidament un producte terapèutic universal per a una malaltia específica».

La teràpia cel·lular és una tècnica important per al tractament de malalties complexes o de mal pronòstic. Tradicionalment, la teràpia cel·lular s’ha realitzat en cèl·lules extretes dels pacients que, després de ser modificades en el laboratori, són readministrades al pacient.

«Amb l’avanç que proposem, la teràpia CAR-T podrà dur-se a terme directament dins del pacient, administrant-li aquests nous vectors virals, la qual cosa representa importants avantatges respecte a la manufactura ex vivo en estalvi de temps i cost i també en comoditat per al pacient que ja no haurà de sotmetre’s a l’afèresi, és a dir, a l’extracció de les seves cèl·lules» explica el Dr. Víctor Manuel Díaz, director Científic de OneChain Immunotherapeutics. OneChain Immunotherapeutics és una spin-off de l’Institut Josep Carreras que desenvolupa teràpies CAR-T per a malalties oncològiques.

«Mitjançant l’aplicació de la IA amb tècniques d’evolució dirigida, optimitzarem l’eficiència i precisió del procés d’identificació, adreça i lliurament de les noves partícules virals a cèl·lules concretes de l’organisme del pacient perquè actuïn, únicament, en aquelles cèl·lules que necessiten ser tractades» detalla el Dr. Marc Güell, que dirigeix el Laboratori de Biologia Sintètica Translacional a la UPF.

Per part seva, el grup d’intel·ligència artificial per al Disseny de Proteïnes de la Dra. Noelia Ferruz ea l’IBMB-CSIC se centrarà en la implementació de models de llenguatge per a la generació de proteïnes amb propietats a la carta. «Aquests models milloraran retroalimentant-se amb els resultats obtinguts per la resta de membres del consorci, aconseguint cada vegada eficiències més elevades» ha comentat Ferruz.

La vehiculació de les eines de teràpia gènica i edició gènica és, segurament, el repte més important en el desenvolupament d’alternatives terapèutiques eficaces quan la cèl·lula diana a modificar és la cèl·lula mare hematopoètica. «La generació de vectors eficaços per a la modificació genètica de cèl·lules mare hematopoètiques ens permetrà abordar un nombre important de malalties rares, sense una cura eficaç avui dia, i que són devastadores per als pacients afectes i tot el seu entorn familiar i social» comenta el Dr. José-Carlos Segovia, cap de la Divisió de Tecnologia Cel·lular en el CIEMAT.

Encara que aquest projecte es focalitzarà a fer més segures i eficients les immunoteràpies que s’usen per a tractar càncers i l’edició de cèl·lules mare hematopoètiques, que permetrà tractar malalties rares com les anèmies familiars hereditàries, en un futur, aquesta tècnica es podria aplicar per al tractament de malalties autoimmunes i l’envelliment.