El laboratorio del profesor Peter Vangheluwe en la Universidad Católica de Lovaina está colaborando con SandboxAQ, una empresa de inteligencia artificial, para acelerar el descubrimiento y la prueba de fármacos candidatos para restaurar la función de ATP10B,
una proteína asociada con la protección contra la enfermedad de Parkinson. Esta novedosa tecnología acelerará y ampliará la búsqueda de fármacos de moléculas pequeñas para mejorar la función de ATP10B, allanando el camino para nuevos tratamientos para la enfermedad de Parkinson.
Basándose en el apoyo de la subvención de investigación de la Fundación Michael J. Fox para la Investigación del Parkinson y la Iniciativa Aligning Science Across Parkinson’s, el laboratorio de Vangheluwe y su colaboración con el uso de la plataforma de inteligencia artificial SandboxAQ ayudarán a comprender mejor los mecanismos subyacentes de la disfunción de ATP13A2 y ATP10B en la enfermedad de Parkinson y fueron pioneros en los esfuerzos de descubrimiento de fármacos en ATP13A2.
En la enfermedad de Parkinson, la comunicación y la gestión de la energía en las células cerebrales se ven afectadas. La proteína ATP10B desempeña un papel vital en este proceso al ayudar al transporte de un tipo específico de molécula lipídica (glucosilceramida) dentro de las células. Cuando este proceso falla, las células cerebrales tienen dificultades para sobrevivir.
La proteína ATP10B es muy compleja y sus mecanismos de transporte de moléculas lipídicas aún no se comprenden por completo. No obstante, los investigadores están buscando medicamentos (moléculas pequeñas) que puedan mejorar la función de la proteína, mitigando o incluso previniendo el daño a las células cerebrales causado por la enfermedad de Parkinson.
El laboratorio del profesor Peter Vangheluwe en la KU Leuven es líder mundial en el descubrimiento de los mecanismos de la enfermedad que subyacen al Parkinson y anteriormente ha realizado descubrimientos significativos sobre el papel de varios genes en el desarrollo de la enfermedad.
“Con la tecnología de IA, ahora simularemos y probaremos los efectos de posibles fármacos en un modelo de la proteína ATP10B. Esto acelera significativamente nuestra investigación, algo que no sería posible con experimentos de laboratorio únicamente”, explica el profesor Vangheluwe. “La tecnología de SandboxAQ nos ofrece una forma novedosa de diseñar moléculas únicas y probar nuestras ideas con mayor rapidez y precisión. Esto proporciona información que antes era inalcanzable e impulsa nuestra investigación hacia adelante”.Para este proyecto, el Laboratorio de Sistemas de Transporte Celular, dirigido por el profesor Vangheluwe, está colaborando con el Centro de Diseño y Descubrimiento de Fármacos (CD3) del Departamento de Investigación y Desarrollo de la KU Leuven y con SandboxAQ, una empresa derivada de Alphabet Inc. (la empresa matriz de Google).
SandboxAQ utiliza simulaciones avanzadas de IA y modelos cuantitativos de gran tamaño (LQM) para acelerar y mejorar los proyectos de descubrimiento de fármacos mediante el uso de métodos como el plegamiento de proteínas, los cálculos de energía libre y los modelos de lenguaje de proteínas para mejorar el diseño de anticuerpos y moléculas pequeñas. Sus capacidades internas de predicción de estructuras basadas en la física e IA, que ya han demostrado una precisión notable en múltiples proyectos para empresas de biotecnología y grandes empresas farmacéuticas, se utilizarán para descifrar la estructura de ATP10B. Esto es fundamental para desentrañar el ciclo conformacional de la proteína, comprender la base estructural del estado relevante al que dirigirse para la activación e identificar los puntos de unión. La predicción de la estructura permitirá la aplicación de un flujo de trabajo de detección virtual integrado que combina el aprendizaje activo con métodos basados en la física en la búsqueda de activadores del sistema ATP10B, lo que liberará el potencial de este objetivo.
“Las sofisticadas técnicas y modelos de IA de SandboxAQ ya han demostrado su capacidad para diseñar rápidamente moléculas innovadoras para enfermedades complejas, incluida la neurodegeneración”, afirma Nadia Harhen, directora general de simulación de IA en SandboxAQ. “KU Leuven alberga uno de los centros de investigación más importantes del mundo para la enfermedad de Parkinson y estamos entusiasmados de implementar nuestra tecnología para acelerar su trabajo y desarrollar nuevos tratamientos para la enfermedad de Parkinson”.
KU LEUVEN News. Traducido al español
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