En los últimos años, la inteligencia artificial ha revolucionado numerosos campos de la ciencia, desde la exploración espacial hasta la creación de nuevos medicamentos. Ahora, un innovador sistema de IA, llamado InstaNovo, podría marcar un antes y un después en la lucha contra el cáncer al permitir la creación de vacunas personalizadas. Este avance podría mejorar la eficacia de los tratamientos oncológicos y abrir nuevas posibilidades en la medicina de precisión.
Una revolución en el estudio de las proteínas
Las proteínas desempeñan un papel fundamental en la vida, actuando como los bloques de construcción de nuestras células y participando en procesos clave como la regeneración tisular y la respuesta inmune. Sin embargo, la identificación precisa de proteínas ha sido un desafío constante para la ciencia, especialmente cuando se trata de estructuras desconocidas.
Tradicionalmente, los científicos han utilizado la espectrometría de masas para analizar proteínas, un proceso que implica fragmentarlas en péptidos más pequeños y compararlos con bases de datos conocidas. Este método, aunque efectivo en muchos casos, se ve limitado cuando se enfrentan a proteínas desconocidas que no tienen una coincidencia en las bases de datos existentes.
Ahí es donde InstaNovo marca la diferencia. En lugar de depender de catálogos preexistentes, este sistema de IA puede analizar directamente los datos espectrométricos y deducir la estructura de los péptidos sin necesidad de referencias previas. Esta capacidad lo convierte en una herramienta revolucionaria para la biomedicina y otros campos científicos.
InstaNovo e InstaNovo+: Dos versiones con alto potencial
El desarrollo de InstaNovo fue llevado a cabo por un equipo internacional de investigadores, incluyendo científicos de la Universidad Técnica de Dinamarca, en colaboración con otras instituciones. Entre los principales autores del estudio publicado en Nature Machine Intelligence están Kevin Eloff, Konstantinos Kalogeropoulos y Timothy P. Jenkins.
Los investigadores han desarrollado dos versiones de este sistema: InstaNovo y su versión avanzada, InstaNovo+. La primera utiliza un modelo de “transformer”, similar al que emplean las IA de generación de texto, para analizar las secuencias de los péptidos. InstaNovo+, por su parte, incorpora un modelo de “difusión” que permite mejorar continuamente sus predicciones, refinando los resultados con cada iteración.
“Esta combinación aumentó la cantidad de péptidos identificados en más de un 50 % respecto al mejor modelo anterior”, explica Jenkins. Esto significa que InstaNovo no solo es más rápido, sino también más preciso que las tecnologías convencionales.
¿Cómo puede la IA ayudar en la creación de vacunas contra el cáncer?
Uno de los usos más prometedores de InstaNovo es en la medicina personalizada. En ensayos con fármacos basados en anticuerpos, la IA logró identificar hasta ocho veces más péptidos únicos que los métodos tradicionales. Esto es crucial en el desarrollo de inmunoterapias, donde la identificación precisa de las proteínas objetivo puede significar la diferencia entre un tratamiento exitoso y uno ineficaz.
En un estudio reciente, InstaNovo fue capaz de detectar más de 50 000 posibles objetivos terapéuticos para inmunoterapia, lo que representa un incremento de siete veces en comparación con los métodos actuales. “Esto podría permitir el diseño de vacunas y terapias celulares altamente personalizadas, basadas en el paisaje proteico real de cada tumor y no solo en el ADN del paciente”, explica Jenkins.
Las terapias personalizadas representan el futuro del tratamiento contra el cáncer, ya que cada tumor es único y responde de manera diferente a los fármacos. Con herramientas como InstaNovo, los médicos podrían desarrollar estrategias de tratamiento que se adapten específicamente a las características proteicas de cada paciente.
Aplicaciones más allá de la oncología
Si bien su potencial en la lucha contra el cáncer es enorme, InstaNovo también tiene aplicaciones en otras áreas de la ciencia. En pruebas clínicas, la IA logró detectar bacterias resistentes a antibióticos en heridas crónicas, un hallazgo que podría ayudar a combatir las infecciones hospitalarias.
Además, ha demostrado su utilidad en la exploración de nuevas especies biológicas. Al analizar muestras marinas, identificó bacterias hasta ahora desconocidas, lo que podría llevar al descubrimiento de nuevos compuestos útiles para la industria farmacéutica.
InstaNovo también ha permitido analizar restos de proteínas en un rinoceronte lanudo de 20 000 años y en los dientes de un megalodón, revelando información valiosa sobre la evolución de la vida en la Tierra. Además, su aplicación en inmunopeptidómica y el estudio del “proteoma oscuro” podría abrir nuevas vías de investigación biomédica.
Un futuro accesible para la ciencia global
Uno de los aspectos más destacados de InstaNovo es que su acceso no está restringido a unos pocos laboratorios de élite. El equipo de investigación ha hecho que el sistema esté disponible en GitHub y a través de una plataforma web, permitiendo que científicos de todo el mundo lo utilicen en sus propios estudios.
“Creemos que la secuenciación de novo pronto será un estándar en proteómica, y no una excepción”, concluye Jenkins. Con avances como este, la medicina de precisión podría estar entrando en una nueva era donde los tratamientos se diseñan a la medida de cada individuo, maximizando su eficacia y reduciendo efectos secundarios innecesarios.
Fuente: Eloff, K., Kalogeropoulos, K., Mabona, A. et al. InstaNovo enables diffusion-powered de novo peptide sequencing in large-scale proteomics experiments. Nat Mach Intell (2025). https://doi.org/10.1038/s42256-025-01019-5
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