22 May Una startup israelí de biotecnología combina inmunología e inteligencia artificial para ayudar a desarrollar mejores fármacos

David Harel, izq, y el Profesor Shai Shen-Orr de CytoReason. Cortesía

El mundo del desarrollo y descubrimiento de medicamentos farmacéuticos es notoriamente complejo, costoso y lento. Puede llevar miles de millones de dólares y entre una década o dos desde la etapa de investigación y desarrollo hasta su aprobación en el mercado.

Y con razón. Después de todo, las vidas humanas están en juego.

Pero imagínese si pudiera alimentar datos sobre un nuevo fármaco a un enfoque de aprendizaje automático que luego pueda decirle qué pacientes con qué enfermedades responderán al fármaco, ¿todo sin tener que realizar ensayos clínicos a gran escala?

Eso es exactamente lo que ha desarrollado la startup israelí CytoReason. Fundada en 2016 por científicos e investigadores de Technion y Stanford, la compañía creó lo que se denomina la primera y única plataforma de aprendizaje automático del mundo que puede cuantificar el sistema inmunológico de una persona a nivel celular para comprender mejor las respuestas y los tratamientos de las enfermedades y facilitar el descubrimiento y desarrollo de fármacos más efectivos. Las simulaciones son aplicables a la inmunoterapia del cáncer y a la investigación de enfermedades autoinmunes, neurodegenerativas e infecciosas.

CytoReason tiene colaboraciones en curso con las tres compañías farmacéuticas más importantes del mundo, incluida la multinacional británica GlaxoSmithKline (gsk) y la multinacional estadounidense Pfizer, y con el Instituto Parker de Inmunoterapia contra el Cáncer, una institución de investigación líder en los Estados Unidos que coordina los esfuerzos de investigación del cáncer entre científicos, clínicos y socios de la industria.

«Esencialmente, estamos agregando datos humanos a nivel molecular», el cofundador y director ejecutivo de CytoReason David Harel le dice a NoCamels desde las oficinas de la compañía en el piso 16 en una de las torres Azrieli de Tel Aviv.

Las oficinas de CytoReason en Tel Aviv. Cortesía

“Si miras el cuerpo humano, todos están formados por los mismos órganos. Y cada órgano está formado por el mismo tejido. Y cada tejido está formado por las mismas células, que luego están compuestas por las mismas proteínas, que están influenciadas por los genes. Por supuesto, los tipos de células y las proporciones difieren y cambian, pero en principio, todo es lo mismo. Lo que estamos haciendo en CytoReason es tratar de construir un modelo computacional de tejido humano, para luego apoyar los ensayos clínicos de nuevos productos farmacéuticos. ¡Es increíble!” dice.

Realmente lo es. Los costos de los ensayos clínicos representan una gran parte de los gastos de investigación y desarrollo en la industria farmacéutica, sin mencionar las implicaciones éticas que conllevan las pruebas de medicamentos en sujetos humanos. La informatización de esos ensayos no solo sería más rentable, sino que también reduciría en gran medida el riesgo de los posibles efectos negativos en sujetos de prueba, como problemas de salud a largo plazo o incluso la muerte.

Monetización de conjuntos de datos

CytoReason fue fundada por un equipo de seis personas (Harel, Elina Starosvetsky, Ksenya Kveler, Renaud Gaujoux, Yuval Kalugny y el profesor Shai Shen-Orr) y actualmente emplea a unas tres docenas de personas, la mayoría de las cuales son doctores con amplia experiencia en productos farmacéuticos y biotecnología.

Harel dice que la idea detrás de CytoReason fue concebida con una cerveza en la playa con Shen-Orr, profesor del Technion y director de Inmunología y medicina de precisión de Shen-Orr Systems, y amigo personal.

Harel acababa de regresar de una temporada en los Estados Unidos y estaba buscando «algo nuevo», mientras que Shen-Orr estaba «trabajando en biología interactiva y software, y de alguna manera llegamos a la idea de que uno podría contribuir con conjuntos de datos para entender mejor los tejidos humanos». Pero aún no sabíamos cómo monetizarlo», explica.

Un momento clave llegó con un gran avance en la investigación del cáncer.

Los dos seguían los avances en torno a la investigación independiente sobre el cáncer realizada por James P. Allison, PhD, del Cebtro de Cáncer MD Anderson de la Universidad de Texas, y el Dr. Tasuku Honjo de la Universidad de Kyoto en Japón, que fueron galardonados conjuntamente con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2018 por sus respectivos trabajos en el descubrimiento de la terapia del cáncer mediante la inhibición de la regulación inmune negativa.

Célula de cancer. Vía BigStock

Cada uno había identificado una proteína que funciona como un «freno» en el sistema inmunológico, engañando al cuerpo para que piense que una célula cancerosa es, de hecho, saludable. Liberar el freno desencadenaría el sistema inmunológico en las terapias contra el cáncer y la amenaza – inmunoterapia contra el cáncer – que, según estos descubrimientos, demostraron ser sorprendentemente eficaces.

Mientras tanto, un amigo mutuo de Harel y Shen-Orr fue contratado por el Instituto Parker, ya que necesitaba ayuda para construir la infraestructura computacional que monitorearía los ensayos clínicos de nuevos medicamentos de inmunoterapia.

“Entonces nuestro amigo nos llamó y nos pidió ayuda, a lo que dijimos: Por $1 millón, haremos lo que quieras. Hoy en día, sería más como $10 millones. Pero así es como empezamos», recuerda Harel.

Él dice que el proyecto lo puso a él y a los otros cinco fundadores en un camino hacia la construcción del modelo basado en datos.

«Descubrimos que, en lugar de solo monitorear los ensayos, podemos diferenciar de antemano quién responde a un medicamento y quién no», explica.

Los medicamentos de inmunoterapia tienen efectos secundarios horribles, dice Harel, «lo cual está bien como alternativa al cáncer, pero solo si sabes que el medicamento realmente te ayudará. Nos dimos cuenta de que podemos predecir quién responderá realmente al medicamento y quién se quedará estancado con los efectos secundarios – un activo que podría venderse», le dice a NoCamels.

El equipo de CytoReason realizó un estudio en el Technion, en el que trató de predecir cómo responderían los pacientes a REMICADE (infliximab), un medicamento que se usa comúnmente para el tratamiento de la EII. La tecnología de CytoReason demostró tener una precisión muy alta en sus predicciones – una prueba de concepto que abrió puertas.

“Llamamos a Pfizer y gsk, e inmediatamente nos invitaron a las presentaciones. «Demostramos nuestra tecnología, hicimos más pruebas de concepto y luego nos pidieron que nos asociáramos con las dos organizaciones en su desarrollo de medicamentos», dice.

Shen-Orr le dijo a Forbes en un artículo publicado a fines del mes pasado que la tecnología de CytoReason puede calcular la edad del sistema inmunitario de una de las siguientes maneras: «A través del camino del vecino más cercano a la composición de subconjuntos celulares o en base a una firma de expresión de genes en la que los genes predicen la composición de subconjuntos de células, y prueban su enriquecimiento en el patrón de expresión génica de la muestra. Los perfiles inmunes de los individuos se usan para predecir cambios inmunes basados ​​en una metodología de aprendizaje automático implementada en datos en una serie de subconjuntos de células.”

«La edad inmune es un reloj biológico que ayudará a identificar, la disminución y el progreso en la inmunidad que se produce en la vejez, a determinar las medidas preventivas y desarrollar nuevas modalidades de tratamiento para minimizar las enfermedades crónicas y la muerte», agregó.

Trabajo «profundamente humano»

La tecnología de CytoReason ha dado hasta ahora dos patentes pendientes, 10 colaboraciones comerciales y científicas y 16 publicaciones revisadas por pares.

Harel dice que fue una combinación de fuerzas la que hizo funcionar la metodología de enfoque inmunológico de CytoReason: Grandes Datos, aprendizaje automático y biología. Lo describe como «la intersección de la informática y la biología».

«Tomamos a las personas más inteligentes de ambos mundos, las pusimos en una habitación y resolvimos un problema que incluso «las grandes farmacéuticas» con sus tremendos recursos no pudieron resolver. Eso es lo que es tan especial», dice.

Harel tampoco pierde de vista el «lado profundamente humano» en medio de la ciencia y la tecnología avanzadas. «Tenemos la gran responsabilidad de ser precisos, porque al final del día, estamos hablando de un medicamento que se inyecta en miles de personas o no; estamos hablando de vidas, de la calidad de vida de los seres humanos”, dice.

Harel cree que muchas de las personas con las que trabaja – en CytoReason y más allá – «están trabajando por un bien mayor, y ese tipo de comunidad es hermosa».

Fuente: NoCamels
Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil