El virus Hanta, y en particular su cepa Andes, representa un desafío significativo para la salud pública en Chile y Argentina. A diferencia de otros hantavirus que se transmiten exclusivamente por roedores, el Hanta virus Andes tiene la preocupante capacidad de transmitirse de persona a persona, lo que facilita su propagación y aumenta el riesgo de brotes epidémicos. Actualmente, no existe un tratamiento específico para esta enfermedad, lo que la convierte en una amenaza seria con una tasa de letalidad que puede alcanzar el 30%. Sin embargo, una innovadora investigación liderada por científicos de la Universidad Católica de Chile (UC) está abriendo una nueva vía de esperanza en la lucha contra este virus mortal.
El equipo de investigación, encabezado por la profesora asistente Jennifer Angulo y el profesor asociado Andreas Schüller, está aprovechando el poder de la inteligencia artificial (IA) para acelerar el proceso de descubrimiento de antivirales. La estrategia central de la investigación se basa en inhibir el proceso de entrada del virus a las células humanas, impidiendo así su replicación y propagación. “Lo que nosotros queremos es inhibir el proceso de entrada del virus para inhibir la propagación de la infección”, explica Angulo.
La investigación, financiada por el programa Avanza UC, se desarrolla en dos etapas cruciales. La primera etapa implica una exhaustiva búsqueda computacional de moléculas con potencial antiviral. Utilizando algoritmos de IA, los investigadores están explorando una vasta biblioteca de millones de moléculas disponibles en bases de datos públicas e internacionales. Este enfoque permite analizar una cantidad de compuestos que sería imposible evaluar manualmente en un tiempo razonable.
Una vez identificadas las moléculas prometedoras, la segunda etapa se centra en la validación experimental en laboratorio. Los investigadores sintetizarán o adquirirán los compuestos seleccionados y los someterán a rigurosas pruebas para determinar su capacidad para inhibir la infección por el virus Hanta Andes. “Inventar un nuevo compuesto para combatir el virus Hanta requiere mucho tiempo: se debe tener la capacidad para sintetizarlos. El otro camino es filtrar compuestos que ya existen y se pueden comprar en empresas especializadas en síntesis química de compuestos”, detalla Schüller.
La clave del éxito de esta investigación radica en la capacidad de la IA para identificar compuestos que se ajusten a la estructura de una proteína específica del virus Hanta. “El virus necesita unirse a la célula para poder infectarla. Para eso utiliza proteínas en su superficie que deben encajar con proteínas presentes en la célula”, explica Schüller. “Nosotros tenemos un modelo tridimensional de una proteína de la superficie del virus, que es la proteína necesaria para la entrada viral. Y lo que queremos hacer es poner una barrera en este contacto, diseñando una molécula que nos va a cubrir cierta zona de la superficie del virus. Entonces, si bloqueamos esta interacción, el virus no puede entrar a la célula y la infección no debería ocurrir”.
La analogía utilizada por Schüller es particularmente ilustrativa: “Es como si a dos vagones de tren, diseñados para estar unidos, se les pusiera un aparato entremedio que evite la unión y mantenga a los vagones separados”. La IA, en esencia, está diseñando una “pieza” que se encaja perfectamente en la superficie del virus, bloqueando su capacidad para interactuar con las células humanas.
El proceso de selección de compuestos se basa en la capacidad de la IA para predecir la afinidad y la especificidad de las moléculas por la proteína viral. Esto permite a los investigadores priorizar los compuestos con mayor probabilidad de éxito, reduciendo así el tiempo y los recursos necesarios para la investigación. Una vez que se han seleccionado las moléculas más prometedoras, se procede a su adquisición y se inicia la fase experimental en laboratorio.
En esta fase, los investigadores evaluarán la actividad antiviral de los compuestos en ensayos con el virus Hanta Andes cultivado en células en un laboratorio de bioseguridad de nivel 3. “El siguiente paso es evaluarlos en ensayos con el virus en cultivo celular en un laboratorio de bioseguridad nivel 3. Nuestro grupo tiene experiencia trabajando con cultivos del virus Andes en estas condiciones, por lo que ahora probaremos si estos compuestos logran bloquear la entrada del virus a la célula. Si observamos actividad antiviral, comienza entonces toda una etapa de validación biológica de los candidatos”, concluye Angulo.
El éxito de esta investigación no solo podría conducir al desarrollo de un tratamiento efectivo para el virus Hanta Andes, sino que también podría sentar las bases para el desarrollo de antivirales contra otros hantavirus y virus emergentes. La combinación de la experiencia científica con el poder de la inteligencia artificial representa una estrategia prometedora para abordar los desafíos de la salud pública en el siglo XXI.