Los científicos de Cambridge han identificado 200 fármacos aprobados que se prevé que actúen contra el COVID-19. De los cuales solo 40 se están probando actualmente en ensayos clínicos del COVID-19.

Sobre el estudio

En un estudio publicado hoy en Science Advances, un equipo dirigido por investigadores del Milner Therapeutics Institute y el Gurdon Institute de la Universidad de Cambridge utilizó una combinación de biología computacional y aprendizaje automático para crear un mapa completo de proteínas que están involucradas en el SARS-CoV-2.

Infección: desde proteínas que ayudan al virus a penetrar en la célula huésped hasta las que se generan como consecuencia de la infección. Al examinar esta red utilizando enfoques de inteligencia artificial (IA), pudieron identificar proteínas clave involucradas en la infección, así como vías biológicas que podrían ser el objetivo de los medicamentos.

Una ‘pantalla virtual’ de fármacos

Hasta la fecha, la mayoría de los enfoques de anticuerpos y moléculas pequeñas para el tratamiento de COVID-19 son medicamentos que actualmente son objeto de ensayos clínicos o que ya han pasado por ensayos clínicos y han sido aprobados. Gran parte de la atención se ha centrado en varios virus u objetivos clave del hospedador, o en vías, como la inflamación, en las que se podría utilizar un tratamiento farmacológico como intervención.

El equipo utilizó modelos informáticos para realizar una ‘pantalla virtual’ de casi 2.000 medicamentos aprobados. Así que identificó 200 medicamentos aprobados que podrían ser efectivos contra COVID-19. Cuarenta de estos medicamentos ya han entrado en ensayos clínicos. Lo que, según los investigadores, respalda el enfoque que han adoptado.

La relación que existe entre las proteínas

El profesor Tony Kouzarides, director del Instituto de Terapéutica Milner, quien dirigió el estudio, dijo: “Al observar de manera generalizada las miles de proteínas que desempeñan algún papel en la infección por SARS-CoV-2, ya sea de forma activa o como consecuencia de infecciones, hemos podido crear una red descubriendo la relación entre estas proteínas.

“Luego utilizamos las últimas técnicas de aprendizaje automático y modelado por computadora para identificar 200 medicamentos aprobados que podrían ayudarnos a tratar el COVID-19. De estos, 160 no se habían relacionado con esta infección antes. Esto podría darnos muchas más armas en nuestro arsenal para luchar contra el virus”.

Medicamentos que podrían reutilizarse

Utilizando un análisis de redes neuronales artificiales, el equipo clasificó los medicamentos según el papel principal de sus objetivos en la infección por SARS-CoV-2. Los que se dirigían a la replicación viral y los que se dirigían a la respuesta inmune. Luego tomaron un subconjunto de los involucrados en la replicación viral y los probaron utilizando líneas celulares derivadas de humanos y primates no humanos.

La red neuronal artificial aprendió las relaciones entre los medicamentos y sus proteínas objetivo en el conjunto de datos de entrenamiento para predecir un mecanismo de acción importante.

Los dos medicamentos con más potencia

Cabe destacar dos fármacos, la sulfasalazina (utilizada para tratar afecciones como la artritis reumatoide y la enfermedad de Crohn) y el proguanil (y un fármaco antipalúdico), que el equipo mostró que redujo la replicación viral del SARS-CoV-2 en las células, lo que aumenta la posibilidad de su potencial.

Nuevos recursos

El Dr. Namshik Han, Jefe de Investigación Computacional e IA del Milner Therapeutics Institute, agregó: “Nuestro estudio nos ha proporcionado información inesperada sobre los mecanismos subyacentes al COVID-19 y nos ha proporcionado algunos medicamentos prometedores que podrían reutilizarse para el tratamiento o prevenir infecciones. Si bien adoptamos un enfoque basado en datos, esencialmente permitiendo que algoritmos artificialmente inteligentes interroguen conjuntos de datos, validamos nuestros hallazgos en el laboratorio, lo que confirma el poder de nuestro enfoque”. 

“Esperamos que este recurso de fármacos potenciales acelere el desarrollo de nuevos fármacos contra COVID-19. Creemos que nuestro enfoque será útil para responder rápidamente a nuevas variantes del SARS-CoV2 y otros patógenos nuevos que podrían impulsar futuras pandemias”.

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