Un team di ricercatori guidati da Susana Vázquez Torres, biologa computazionale presso il laboratorio del premio Nobel David Baker all’Università di Washington, ha utilizzato l’intelligenza artificiale per progettare proteine sintetiche capaci di neutralizzare le tossine letali presenti nel veleno dei serpenti. Questa innovazione potrebbe rivoluzionare il trattamento dei morsi di serpente, offrendo soluzioni più efficaci e accessibili rispetto agli antiveleni tradizionali.
Attualmente, gli antiveleni sono prodotti immunizzando animali con dosi sub-letali di veleno e successivamente estraendo gli anticorpi dal loro plasma. Questo processo è costoso, complesso e presenta limitazioni significative, tra cui la necessità di refrigerazione e la breve durata di conservazione. Inoltre, gli antiveleni tradizionali possono essere inefficaci contro alcune tossine specifiche e comportare gravi effetti collaterali.
Il team di Vázquez Torres ha utilizzato modelli di apprendimento profondi, come RFdiffusion e ProteinMPNN, per generare milioni di potenziali strutture proteiche in silico. Con l’ausilio dell’intelligenza artificiale, hanno identificato le proteine più promettenti in grado di legarsi saldamente alle tossine a tre dita (3FTx), componenti altamente letali del veleno di serpenti come cobra, mamba e taipan. Nei test di laboratorio, queste proteine sintetiche hanno dimostrato elevata stabilità e capacità di neutralizzare efficacemente le tossine. Gli studi condotti su topi hanno evidenziato un tasso di sopravvivenza compreso tra l’80% e il 100% dopo l’esposizione a dosi letali di neurotossine.
Uno dei principali vantaggi di queste nuove proteine è la loro stabilità termica e la facilità di produzione, eliminando la necessità di refrigerazione e riducendo significativamente i costi. Questo aspetto è particolarmente rilevante per le comunità rurali nelle regioni dell’Africa subsahariana, dell’Asia meridionale e dell’America Latina, dove i morsi di serpente rappresentano una grave minaccia sanitaria ed economica.
Oltre al trattamento dei morsi di serpente, questo approccio basato sull’intelligenza artificiale apre nuove prospettive nella progettazione di farmaci per altre patologie, come infezioni virali e malattie autoimmuni. Sostituendo i tradizionali metodi di sviluppo farmacologico con tecniche di progettazione guidate dall’IA, i ricercatori mirano a rendere i trattamenti salvavita più accessibili e convenienti a livello globale.
Attualmente, il team sta lavorando per preparare queste proteine neutralizzanti il veleno per i test clinici e la produzione su larga scala. Se i risultati saranno confermati, questa innovazione potrebbe salvare numerose vite e migliorare le condizioni di molte comunità in tutto il mondo.
Un team di ricercatori guidati da Susana Vázquez Torres ha utilizzato l’intelligenza artificiale per progettare proteine sintetiche capaci di neutralizzare le tossine letali presenti nel veleno dei serpenti. Questa innovazione potrebbe rivoluzionare il trattamento dei morsi di serpente, offrendo soluzioni più efficaci e accessibili rispetto agli antiveleni tradizionali.
Attualmente, gli antiveleni sono prodotti immunizzando animali con dosi sub-letali di veleno e successivamente estraendo gli anticorpi dal loro plasma. Questo processo è costoso, complesso e presenta limitazioni significative, tra cui la necessità di refrigerazione e la breve durata di conservazione. Inoltre, gli antiveleni tradizionali possono essere inefficaci contro alcune tossine specifiche e comportare gravi effetti collaterali.
Il team di Vázquez Torres ha utilizzato modelli di apprendimento profondi per generare milioni di potenziali strutture proteiche in silico. Con l’ausilio dell’intelligenza artificiale, hanno identificato le proteine più promettenti in grado di legarsi saldamente alle tossine a tre dita (3FTx), componenti altamente letali del veleno di serpenti come cobra, mamba e taipan. Nei test di laboratorio, queste proteine sintetiche hanno dimostrato elevata stabilità e capacità di neutralizzare efficacemente le tossine. Gli studi condotti su topi hanno evidenziato un tasso di sopravvivenza compreso tra l’80% e il 100% dopo l’esposizione a dosi letali di neurotossine.
Uno dei principali vantaggi di queste nuove proteine è la loro stabilità termica e la facilità di produzione, eliminando la necessità di refrigerazione e riducendo significativamente i costi. Questo aspetto è particolarmente rilevante per le comunità rurali nelle regioni dell’Africa subsahariana, dell’Asia meridionale e dell’America Latina, dove i morsi di serpente rappresentano una grave minaccia sanitaria ed economica.
Oltre al trattamento dei morsi di serpente, questo approccio basato sull’intelligenza artificiale apre nuove prospettive nella progettazione di farmaci per altre patologie, come infezioni virali e malattie autoimmuni. Sostituendo i tradizionali metodi di sviluppo farmacologico con tecniche di progettazione guidate dall’IA, i ricercatori mirano a rendere i trattamenti salvavita più accessibili e convenienti a livello globale.
