Hoy, dos laboratorios anunciaron por separado programas que utilizan modelos de difusión para diseñar nuevas proteínas con mayor precisión que nunca. Generate Biomedicines, una startup con sede en Boston, dio a conocer un programa llamado Chroma, que la compañía llama «DALL-E 2 de la biología».

Al mismo tiempo, un equipo de la Universidad de Washington dirigido por el biólogo David Baker ha desarrollado un programa similar llamado RoseTTAFold Diffusion. En un artículo preliminar publicado en línea hoy, Baker y sus colegas muestran que su modelo puede generar diseños precisos para proteínas novedosas, que luego pueden cobrar vida en el laboratorio. «Creamos proteínas que realmente no se parecen a las existentes», dice Brian Trippe, uno de los co-desarrolladores de RoseTTAFold.

Estos generadores de proteínas se pueden controlar para crear diseños de proteínas con propiedades específicas, como forma, tamaño o función. Esto hace que sea prácticamente posible diseñar nuevas proteínas para realizar tareas específicas según sea necesario. Los investigadores esperan que esto conduzca en última instancia al desarrollo de fármacos nuevos y más eficaces. «Podemos descubrir en minutos qué evolución tardó millones de años en hacer», dice Gevorg Grigoryan, director ejecutivo de Generate Biomedicines.

«Lo notable de este trabajo es la generación de proteínas de acuerdo con las restricciones deseadas», dice Ava Amini, biofísica de Microsoft Research en Cambridge, Massachusetts.

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Estructuras proteicas simétricas generadas por Chroma

GENERAR BIOMEDICINA

Las proteínas son los componentes básicos de los sistemas vivos. En los animales, digieren los alimentos, contraen los músculos, sienten la luz, alimentan el sistema inmunológico y más. Cuando las personas se enferman, las proteínas juegan un papel.

Por lo tanto, las proteínas son los objetivos principales de los fármacos. Y muchos de los medicamentos más nuevos de hoy en día están basados ​​en proteínas. «La naturaleza usa proteínas para prácticamente todo», dice Grigoryan. «La promesa que ofrecen las intervenciones terapéuticas es verdaderamente inmensa».

Pero los diseñadores de fármacos actualmente tienen que recurrir a una lista de ingredientes elaborados a partir de proteínas naturales. El objetivo de la generación de proteínas es expandir esta lista con un conjunto casi infinito de proteínas diseñadas por computadora.

Las técnicas computacionales para el diseño de proteínas no son nuevas. Sin embargo, los enfoques anteriores han sido lentos y no han sido buenos para diseñar proteínas grandes o complejos de proteínas: máquinas moleculares compuestas por múltiples proteínas acopladas. Y tales proteínas a menudo son cruciales en el tratamiento de enfermedades.

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