Una nueva herramienta de IA acelera la detección de fragmentos de virus que reconoce el sistema inmunitario

La inteligencia artificial sigue ganando terreno en la investigación biomédica. El Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE, ubicado en San Sebastián, ha desarrollado, en colaboración con la empresa Multiverse Computing, una nueva herramienta capaz de identificar entre millones de fragmentos de proteínas de virus y bacterias aquellos que pueden ser reconocidos por el sistema inmunitario.

La clave: identificar qué reconoce el sistema inmunitario

La plataforma, denominada epiGPTope, está basada en aprendizaje automático y permite generar, clasificar y seleccionar epítopos, es decir, pequeñas secuencias de proteínas que el organismo identifica cuando detecta la presencia de un virus o una bacteria. Ese reconocimiento es el que pone en marcha la respuesta inmunitaria y la producción de anticuerpos.

Por eso, descubrir nuevos epítopos que puedan dirigirse a anticuerpos específicos resulta clave para avanzar en el desarrollo de herramientas de diagnóstico, inmunoterapias y vacunas.

En ese contexto, el laboratorio de Nanotecnología Biomolecular de CIC biomaGUNE, liderado por la profesora de Ikerbasque (y directora científica en el Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales, CIC biomaGUNE, donde lidera el laboratorio de Nanotecnología Biomolecular), Aitziber L. Cortajarena, trabaja ya en la creación de una librería de cientos de miles de epítopos sintéticos con ayuda de esta tecnología.

Según explica el investigador Aitor Manteca, el sistema permite moverse entre millones de combinaciones posibles y detectar aquellos epítopos sintéticos que más se parecen a los naturales y que, por tanto, pueden ser reconocidos por los anticuerpos. Además, esta metodología hace posible generar y seleccionar esas secuencias de forma más rápida, más precisa y también más rentable.

La herramienta permite también clasificarlas según su origen viral o bacteriano, lo que facilita sus posibles aplicaciones tanto en biomedicina como en biotecnología. De ese modo, los investigadores consiguen construir una librería racional de cientos de miles de unidades, en lugar de manejar cientos de millones, que pueden almacenarse en el laboratorio para su experimentación posterior.

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El objetivo no es sólo reunir esas moléculas, sino probar aplicaciones concretas. Los investigadores pueden ensayar un único epítopo frente a un anticuerpo específico de forma muy precisa, rápida y económica, obteniendo además una gran cantidad de resultados en poco tiempo.

Eso abre la puerta a estudiar millones de combinaciones distintas en un plazo corto y a prever qué secuencias podrían generar respuestas inmunitarias. Entre sus aplicaciones potenciales figuran nuevas técnicas de diagnóstico y dispositivos capaces de detectar la presencia de una bacteria o un virus tanto en el organismo, por ejemplo en sangre, como en otros entornos, como el agua.

Aplicaciones en diagnóstico, vacunas y biotecnología

Desde CIC biomaGUNE subrayan además que este tipo de desarrollos tiene una clara proyección industrial. La rapidez en la generación y selección de epítopos puede impulsar soluciones diagnósticas más avanzadas y ampliar el alcance de estas tecnologías a ámbitos biomédicos, ambientales y biotecnológicos, reforzando así el vínculo entre la investigación básica y su aplicación práctica.