Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Washington logró identificar, mediante simulaciones moleculares, usando inteligencia artificial, y técnicas de machine learning, la interacción singular y decisiva que el virus del herpes utiliza para acceder a las células humanas, con resultados prometedores para el futuro del diseño de fármacos antivirales.
Estos resultados son fundamentales, porque permite que los investigadores puedan a futuro diseñar fármacos antivirales.
Cuál fue el papel de la IA para este descubrimiento
El equipo científico adoptó una estrategia innovadora, combinando simulaciones moleculares detalladas con algoritmos avanzados de aprendizaje automático (machine learning). Esto permitió analizar un rango prácticamente inabarcable de posibles configuraciones de la proteína glicoproteína B (gB) (la que permite que se genera la infección), descartando miles de opciones para quedarse con las interacciones más relevantes.
La IA no se utilizó para sustituir la capacidad analítica de los científicos, sino para agilizar el proceso de cribado y simulación. Tradicionalmente, los laboratorios dependen de ciclos extensos de ensayo y error: seleccionan una región de la proteína como potencialmente clave, prueban distintas mutaciones y analizan los resultados en células vivas.
Este método puede consumir años y grandes sumas de dinero, cuando además hacen falta recursos para numerosas repeticiones. Gracias a la simulación computacional, el proyecto evaluó esas miles de opciones en tiempo récord y con costos insignificantes en comparación con los ensayos clásicos.
El resultado fue la identificación de un ‘interruptor’ molecular oculto: un solo aminoácido, situado en un punto estratégico de la glicoproteína B, cuya alteración fue suficiente para bloquear la capacidad del virus de fusionarse con la membrana de las células humanas.
Tras aislar esta interacción crítica mediante IA, los investigadores pasaron a los experimentos de laboratorio y generaron una mutación dirigida en dicho aminoácido. El outcome fue contundente: el herpes perdió por completo su habilidad de penetrar en las células, quedando incapacitado para propagarse.
Cuál es el impacto de este descubrimiento médico
El hallazgo apunta a un cambio de paradigma en la lucha frente a infecciones virales. Hasta ahora, la mayoría de los medicamentos antivirales se han enfocado en atacar virus que ya se encontraban dentro de las células, con la consiguiente dificultad para frenar su replicación y la propagación de la enfermedad.
Esta investigación demuestra que resulta posible anticiparse a la infección, bloqueando desde el inicio el acceso viral a la célula huésped.
La precisión obtenida por la IA podría trasladarse a otros virus con tácticas de entrada similares, abriendo la puerta a una generación de fármacos antivirales completamente nuevos. Además, el mismo marco computacional podría aplicarse en otras enfermedades que dependen de interacciones proteicas alteradas, como ciertos trastornos neurodegenerativos o incluso el cáncer.
“Lo más importante es saber qué interacción atacar. Una vez que podemos proporcionar ese objetivo, las personas pueden buscar formas de debilitarlo, fortalecerlo o bloquearlo. Esa es realmente la importancia de este trabajo”, aseguró Jin Liu, del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales.
La investigación biomédica está cambiando gracias a la IA
La contribución de la IA a este ámbito trasciende el caso puntual del herpes. Tecnologías similares ya se están utilizando para analizar patrones en grandes volúmenes de datos médicos, desde imágenes cerebrales hasta registros electrónicos de salud, permitiendo identificar signos tempranos de enfermedades altamente complejas como el Alzheimer.
El éxito de esta estrategia, demostrada ya en pruebas de laboratorio, marca el rumbo para el diseño activo y selectivo de medicamentos antivirales, moviendo la disciplina más allá del ensayo pasivo hacia intervenciones altamente dirigidas y personalizadas.
En perspectiva, las simulaciones moleculares y el machine learning están sentando bases para acelerar no solo la investigación de infecciones virales, sino para desplegar herramientas en la lucha contra una amplia gama de retos médicos del siglo XXI.