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IA y Vacunas: la nueva frontera en la lucha contra enfermedades infecciosas

Un avance de investigadores del Ragon Institute y el MIT permite predecir epítopos de células T con inteligencia artificial, acelerando el desarrollo de vacunas más eficaces.

Más allá que Cure Compass ya viene informando sobre los logros en el desarrollo y procesos de producción de nuevas vacunas, las novedades que se vienen informando desde centros de estudios especializados y las grandes compañías farmacéuticas no dejan de ser asombrosos incluso para los profesionales.

En un hallazgo que podría transformar la inmunología y la lucha contra enfermedades infecciosas, un equipo del Ragon Institute de MGH, MIT y Harvard ha desarrollado un modelo de inteligencia artificial (IA) capaz de mejorar significativamente la predicción de epítopos de células T.

Una emocionante colaboración entre el Instituto Ragon y la Clínica Jameel del MIT ha logrado un hito significativo en el aprovechamiento de la inteligencia artificial (IA) para ayudar al desarrollo de candidatos a vacunas de células T.

Gaurav Gaiha, MD, DPhil, miembro del Instituto Ragon , y Regina Barzilay, PhD, profesora del MIT y directora de IA de la Clínica Jameel para IA y Salud, han publicado una investigación en Nature Machine Intelligence en la que presentan MUNIS, una herramienta de aprendizaje profundo diseñada para predecir epítopos de células T CD8+ con una precisión sin precedentes. Este avance tiene el potencial de acelerar el desarrollo de vacunas contra diversas enfermedades infecciosas.

Esta innovación no solo optimiza el diseño de vacunas, sino que también promete acelerar su desarrollo, un aspecto clave en la respuesta a pandemias y enfermedades emergentes.

IA al servicio de la inmunología

El modelo, desarrollado en colaboración con el MIT, aplica aprendizaje profundo para identificar con mayor precisión los fragmentos de proteínas virales que desencadenan una respuesta inmune en el cuerpo humano. «La capacidad de predecir con exactitud los epítopos de células T es fundamental para diseñar vacunas eficaces», explicó el Dr. Gaurav Gaiha, investigador del Ragon Institute.

Los epítopos de células T son fragmentos de proteínas presentes en patógenos como virus o bacterias, que el sistema inmunológico reconoce y ataca. Identificarlos con precisión es un reto, ya que depende de múltiples factores genéticos y moleculares. Tradicionalmente, este proceso requería años de investigación experimental, pero la IA ahora permite hacerlo en cuestión de días o semanas.

Un modelo con impacto en vacunas personalizadas

El desarrollo de este modelo responde a una necesidad urgente: mejorar la eficacia de las vacunas mediante un enfoque más personalizado. «Las vacunas actuales están diseñadas para poblaciones enteras, pero cada persona tiene una respuesta inmune diferente», destacó la profesora Regina Barzilay, coautora del estudio.

La herramienta de IA puede analizar grandes volúmenes de datos de secuencias virales y genéticas para identificar los epítopos más prometedores, lo que podría permitir el desarrollo de vacunas personalizadas basadas en la variabilidad genética de cada individuo o población.

Aplicaciones más allá del COVID-19

Si bien la pandemia de COVID-19 impulsó el uso de IA en el desarrollo de vacunas, esta tecnología tiene aplicaciones mucho más amplias. El modelo desarrollado por el Ragon Institute y el MIT podría ser clave en la lucha contra enfermedades como la malaria, la tuberculosis y el VIH, que aún carecen de vacunas ampliamente efectivas.

«La inteligencia artificial no solo acelera la identificación de objetivos inmunológicos, sino que también permite optimizar su diseño para lograr respuestas más robustas y duraderas», explicó Gaiha.

Un futuro de vacunas más rápidas y efectivas

Este avance llega en un momento en que la biotecnología y la IA están convergiendo para revolucionar la medicina. Según los investigadores, la combinación de IA y biología computacional permitirá desarrollar vacunas en tiempos récord y con mayor precisión, reduciendo el margen de error en su diseño.

«Estamos entrando en una nueva era en la que la IA no solo nos ayuda a comprender mejor el sistema inmunológico, sino que también nos permite diseñar soluciones más eficientes para proteger la salud global», concluyó la Dra. Barzilay.

Las implicaciones de este avance van más allá de la investigación de vacunas. Al proporcionar un método confiable para predecir los epítopos inmunodominantes, que son los que el sistema inmunológico reconoce con mayor facilidad, MUNIS sienta las bases para aplicaciones en la inmunoterapia de células T contra el cáncer y la investigación de la autoinmunidad. Mientras la comunidad mundial continúa enfrentándose a enfermedades infecciosas emergentes, herramientas como MUNIS ofrecen la promesa de una mejor preparación.

Esta innovación subraya el compromiso del Instituto Ragon de promover la ciencia en la intersección de la inmunología y la tecnología para salvar vidas y promover la salud global.

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