Deseño de anticorpos xenerativos: cando a IA se atopa co ADN

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Setembro 7, 2023

Resumo de insight

O deseño de anticorpos mediante intelixencia artificial xenerativa (IA) para crear novos anticorpos que superan aos tradicionais pode acelerar e reducir o custo do desenvolvemento de anticorpos terapéuticos. Este avance pode facer posibles tratamentos personalizados e mellorar potencialmente os resultados médicos ao tempo que aumenta a produtividade económica mediante a redución da carga de enfermidade. Non obstante, estes avances teñen asociados desafíos, incluíndo o desprazamento de emprego, as preocupacións pola privacidade dos datos e os debates éticos sobre o acceso a tratamentos personalizados.

Contexto de deseño de anticorpos xerativos

Os anticorpos son proteínas protectoras creadas polo noso sistema inmunitario que eliminan as substancias nocivas uníndose a elas. Os anticorpos úsanse con frecuencia en aplicacións terapéuticas debido ás súas características únicas, incluíndo respostas inmunoxénicas reducidas e maior especificidade para os antíxenos diana. A fase inicial no desenvolvemento dun fármaco de anticorpos implica a identificación dunha molécula principal. 

Esta molécula atópase normalmente mediante a selección de bibliotecas extensas de diversas variantes de anticorpos contra un antíxeno diana específico, o que pode levar moito tempo. O desenvolvemento posterior da molécula tamén é un proceso longo. Polo tanto, é fundamental deseñar métodos máis rápidos para o desenvolvemento de fármacos de anticorpos.

Absci Corp, unha empresa con sede en Nova York e Washington, fixo un gran avance en 2023 cando empregaron un modelo de IA xerativa para deseñar novos anticorpos que se unen máis forte a un receptor específico, HER2, que os anticorpos terapéuticos tradicionais. Curiosamente, este proxecto comezou coa eliminación de todos os datos de anticorpos existentes, evitando que a IA se limitase a duplicar anticorpos efectivos coñecidos. 

Os anticorpos deseñados polo sistema de IA de Absci eran distintivos, sen homólogos coñecidos, o que enfatizaba a súa novidade. Estes anticorpos deseñados pola IA tamén obtiveron unha puntuación alta en "naturalidade", o que suxire facilidade de desenvolvemento e o potencial de inducir respostas inmunes robustas. Este uso pioneiro da IA ​​para deseñar anticorpos que funcionen tan ben ou mellor que as creacións do noso corpo pode reducir drasticamente o tempo e o gasto do desenvolvemento de anticorpos terapéuticos.

Impacto perturbador

O deseño de anticorpos xenerativos é prometedor para o futuro da medicina, especialmente para os tratamentos personalizados. Dado que a resposta inmune de cada persoa pode variar significativamente, con esta tecnoloxía faise posible crear tratamentos personalizados adaptados ás características inmunitarias específicas dun individuo. Por exemplo, os investigadores poderían deseñar anticorpos particulares que se unen ás células cancerosas únicas dun paciente, proporcionando un plan de tratamento altamente individualizado. 

O desenvolvemento de fármacos tradicionais é un proceso caro, lento e cunha alta taxa de fracaso. A intelixencia artificial xerativa pode acelerar o proceso identificando de xeito rápido posibles candidatos a anticorpos, reducindo drasticamente os custos e aumentando potencialmente a taxa de éxito. Ademais, os anticorpos deseñados pola IA pódense modificar e adaptar máis rápido en resposta a calquera resistencia que desenvolvan os patóxenos obxectivo. Esta axilidade é vital nas enfermidades en rápida evolución, como se testemuña durante a pandemia de COVID-19.

Para os gobernos, adoptar a IA xerativa no deseño de anticorpos pode afectar á saúde pública. Non só pode acelerar a resposta ás crises sanitarias, senón que tamén pode facer que a asistencia sanitaria sexa máis accesible. Tradicionalmente, moitos novos medicamentos son prohibitivamente caros debido aos altos custos de desenvolvemento e á necesidade de que as compañías farmacéuticas recuperen o seu investimento. Non obstante, se a IA pode reducir estes custos e acelerar o calendario de desenvolvemento de fármacos, o aforro poderíase transferir aos pacientes, facendo que os novos tratamentos sexan máis accesibles. Ademais, responder rapidamente ás ameazas para a saúde emerxentes pode reducir significativamente o seu impacto social, mellorando a seguridade nacional.

Implicacións do deseño de anticorpos xeradores

As implicacións máis amplas do deseño de anticorpos xeradores poden incluír: 

• Individuos que obteñen acceso a tratamentos médicos personalizados que dan como resultado unha mellora dos resultados sanitarios e da esperanza de vida.
• Os provedores de seguros de saúde baixan as tarifas das primas debido a tratamentos máis rendibles e mellores resultados de saúde.
• Redución da carga social de enfermidade que leva a un aumento da produtividade e do crecemento económico.
• Xeración de novos empregos e profesións centrados na intersección da IA, a bioloxía e a medicina, contribuíndo a un mercado laboral diversificado.
• Os gobernos están mellor equipados para responder ás ameazas biolóxicas ou ás pandemias que conducen a unha maior seguridade nacional e a resiliencia da sociedade.
• As empresas farmacéuticas están cambiando cara a prácticas de investigación máis sostibles e eficientes debido á diminución da proba con animais e do consumo de recursos.
• As universidades e institucións educativas adaptan os currículos para incluír a IA e o deseño de anticorpos, fomentando unha nova xeración de científicos interdisciplinares.
• Riscos asociados á privacidade e á seguridade dos datos xa que son necesarios máis datos de saúde e xenéticos para o deseño personalizado de anticorpos.
• As implicacións políticas e éticas que rodean o acceso a tratamentos personalizados conducen a debates sobre a equidade e a equidade sanitaria.

Preguntas a ter en conta

• Se traballas na sanidade, de que outra maneira o deseño de anticorpos xeradores podería mellorar os resultados dos pacientes?
• Como poderían os gobernos e os investigadores traballar xuntos para ampliar os beneficios desta tecnoloxía?