IA diseña 17 proteínas contra toxinas de escorpión, en laboratorio

Una placa, una proteína, una toxina: la prueba es sencilla de describir y lenta de realizar. En el estudio de Anthropic, el modelo interno de investigación Claude generó 318.484 diseños de proteínas en 64 horas, y solo una pequeña parte llegó a un banco de laboratorio. De los 211 candidatos enviados al laboratorio, 17 superaron las pruebas de unión a neurotoxinas de escorpión peligrosas.

El problema de los antivenenos explica por qué la prueba es importante. Las picaduras de escorpión afectan a al menos 1,2 millones de personas en todo el mundo cada año, y causan más de 3.250 muertes, sobre todo entre niños de regiones con acceso limitado a la atención médica. Los tratamientos actuales se elaboran inmunizando animales, entre ellos caballos, con veneno y extrayendo los anticuerpos de su sangre. La fabricación puede tardar meses, y un tratamiento quizá solo funcione contra un rango limitado de toxinas. La tarea de diseño que planteó Anthropic consistía en crear minibinders, pequeñas proteínas diseñadas para unirse a dianas específicas. El proyecto se centró en cinco neurotoxinas de escorpiones de México, Brasil, el norte de África y Oriente Medio.

El modelo trabajó en gran medida por su cuenta, usando 12 herramientas de diseño de proteínas para producir 318.484 candidatas y examinar 553.052 pares proteína-toxina, una campaña que consumió unas 10.000 horas de GPU. Tras una instrucción inicial y cuatro indicaciones posteriores, Claude seleccionó 180 diseños para el laboratorio, y los investigadores añadieron otros 31 con su ayuda. Adaptyv Bio y Twist Bioscience produjeron las proteínas con métodos de laboratorio distintos y midieron la unión mediante resonancia de plasmón superficial, una técnica que registra con qué fuerza se unen las moléculas y con qué rapidez se separan. Para superar la prueba, un diseño debía unirse de forma coherente en ambos laboratorios, alcanzar un umbral de afinidad establecido y no mostrar unión detectable a una proteína humana no relacionada que se usaba como control.

Siete diseños se unieron a la toxina Cn2 del escorpión mexicano, cuatro se unieron a AaH I y cuatro a AaH II, y dos a LqhIII. Entre los 60 diseños creados para una sola toxina, 11 tuvieron éxito, lo que supone una tasa de aciertos de alrededor del 18 %. Los diseños dirigidos a varias toxinas no superaron la prueba frente a más de una. Los dos candidatos principales, Cn2-B1 y Cn2-B2, se unieron con especial firmeza, y los experimentos de competición sugieren que se fijan cerca del mismo punto que un anticuerpo que ya se había mostrado capaz de neutralizar Cn2 en ratones. Los investigadores subrayan los límites: solo probaron la unión con toxinas producidas en laboratorio, no con veneno extraído de escorpiones, y aún no han determinado si los candidatos bloquean la actividad de la toxina en células o si protegen a los animales.

Para las personas picadas cada año, de momento nada cambia. Lo que sí cambia es el punto de partida. La neutralización del veneno, la seguridad, la estabilidad y la eficacia terapéutica deben comprobarse antes de que pueda considerarse cualquier desarrollo clínico, y no se ha anunciado ningún calendario. Anthropic publica los 211 diseños, sus estructuras predichas y los resultados experimentales para que otros grupos puedan partir de ellos. Los hallazgos aparecen en un informe técnico y no en una revista con revisión por pares, lo que deja las afirmaciones abiertas a una verificación independiente.