Una investigación científica pionera que ha aplicado la inteligencia artificial para sus resultados ha desvelado nuevas vulnerabilidades de uno de los genes que más frecuentemente muta en cánceres, Kras, y abre la puerta a diseñar tratamientos más eficaces para atacar tumores malignos.

La investigación la han desarrollado el Centro de Regulación Genómica en Barcelona y el instituto Wellcome Sanger de Cambridge (Reino Unido), y se ha publicado en la revista Nature.

Según ha explicado el Centro de Regulación Genómica en un comunicado, el gen Kras es uno de los genes que más mutaciones registra en cánceres de muchos tipos, y se encuentra en uno de cada diez cánceres humanos, con mayor prevalencia en tipos severos como el de páncreas y el de pulmón.

Una Estrella de la muerte

La proteína que genera el Kras se compara en el argot científico con la Estrella de la muerte de Star Wars, por su forma esférica e impenetrabilidad, y ha sido considerada históricamente como "inabordable" desde su descubrimiento en 1982.

Para controlar una proteína se necesita una especie de llave que pueda abrir su cerradura y acceder a ella, aunque las proteínas también suelen tener cerraduras secundarias en partes de su superficie, denominados lugares alostéricos.

La única estrategia que se ha mostrado eficaz hasta ahora para controlar el Kras ha sido atacar su sistema de comunicación alostérica. Se trata de unir una molécula a esos puntos, provocando cambios en la proteína y alternando su actividad o su capacidad para unirse a otras moléculas.

Sin embargo, los lugares alostéricos son a menudo difíciles de detectar y, en el caso del Kras, después de cuatro décadas de investigación, decenas de miles de publicaciones científicas y más de 300 estructuras del Kras publicadas, solo se han podido aprobar dos fármacos de uso clínico.

Nuevo enfoque con inteligencia artificial

Los autores del presente estudio han cartografiado lugares alostéricos usando la inteligencia artificial para crear más de 26.000 variaciones de la proteína del Kras, cambiando solo uno o dos aminoácidos cada vez, y han verificado cómo cada estructura se acopla a otras seis proteínas claves en el desarrollo de cánceres.

"El estudio demuestra un nuevo enfoque para cartografiar lugares alostéricos sistemáticamente y en proteínas enteras. Para el propósito de buscar fármacos, es como encender las luces y exponer todas las maneras con las que podemos controlar la proteína", ha explicado el doctor André Faure, coautor del estudio.

La técnica ha demostrado que el Kras tiene más lugares alostéricos de los que se esperaba, y las mutaciones en esos puntos sugieren que se podría inhibir ampliamente su actividad.

En concreto, cuatro de los lugares alostéricos descubiertos por el estudio son especialmente accesibles y representan "dianas farmacéuticas" muy prometedoras para futuros tratamientos.

"El gran desafío de la medicina no es saber qué proteínas provocan enfermedades, sino conocer cómo controlarlas. Nuestro estudio representa una nueva estrategia para atacar las proteínas y acelerar el desarrollo de fármacos más seguros y efectivos de los que tenemos ahora", ha añadido el doctor Ben Lehner, autor principal del estudio.

El trabajo ha sido financiado por el Consejo Europeo de la Investigación, el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, la Fundación Bettencourt Schueller, el fondo de investigación AXA, el programa Cerca de la Generalitat y la fundación Wellcome Trust.