El desarrollo de nuevos medicamentos es un proceso largo y costoso, con tasas de éxito limitadas en ensayos clínicos. Sin embargo, la inteligencia artificial (IA) está transformando la manera en que los científicos investigan y prueban nuevos tratamientos. Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia ha creado LogiRx, una innovadora herramienta computacional que permite predecir cómo los medicamentos afectarán los procesos biológicos en el cuerpo humano.
A diferencia de los enfoques actuales de IA en el ámbito farmacéutico, que se enfocan principalmente en identificar qué poblaciones podrían beneficiarse de ciertos medicamentos, LogiRx va más allá. Su capacidad para analizar cómo interactúan los fármacos dentro de las células permite descubrir nuevas aplicaciones para medicamentos ya existentes, optimizando los tiempos y costos del desarrollo farmacológico.
Este avance, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, ha sido probado con éxito en la identificación de un posible tratamiento para prevenir la insuficiencia cardíaca, una de las principales causas de muerte en Estados Unidos y el mundo.
Cómo funciona LogiRx y su impacto en la reutilización de fármacos
LogiRx utiliza algoritmos de IA avanzados para evaluar cómo los medicamentos pueden influir en los procesos celulares y fisiológicos del cuerpo humano. Su aplicación permite detectar efectos secundarios desconocidos, optimizar las dosis de tratamientos existentes y, lo más importante, identificar fármacos que podrían reutilizarse para tratar enfermedades distintas a las originalmente aprobadas.
Uno de los casos más prometedores es la identificación del antidepresivo escitalopram, comercializado como Lexapro, como un posible tratamiento para la insuficiencia cardíaca. Según los investigadores, este fármaco podría prevenir cambios perjudiciales en el corazón que llevan al desarrollo de hipertrofia cardíaca, una condición que dificulta el bombeo de sangre y aumenta significativamente el riesgo de insuficiencia cardíaca.
“La IA debe pasar de detectar patrones a generar comprensión”, señaló el Dr. Jeffrey J. Saucerman, líder del equipo de investigación. “Nuestra herramienta LogiRx nos ayuda a identificar no solo qué medicamentos pueden reutilizarse para las enfermedades cardíacas, sino también cómo funcionan en el corazón.”
Prevención de la insuficiencia cardíaca: un hallazgo prometedor
La insuficiencia cardíaca es responsable de más de 400,000 muertes anuales en Estados Unidos. Uno de los principales factores de riesgo es la hipertrofia cardíaca, un crecimiento excesivo del músculo del corazón que compromete su función. Para abordar este problema, el equipo de investigación utilizó LogiRx para evaluar 62 fármacos previamente identificados como posibles inhibidores de la hipertrofia cardíaca.
Los resultados fueron alentadores: la IA predijo que siete de estos medicamentos tenían efectos secundarios que podrían ser beneficiosos para prevenir el crecimiento celular dañino. De estos, se realizaron pruebas en laboratorio que confirmaron la efectividad de dos compuestos, destacando particularmente el escitalopram.
Posteriormente, el equipo de investigadores revisó datos clínicos de pacientes que tomaban escitalopram y descubrió que estos tenían una probabilidad significativamente menor de desarrollar hipertrofia cardíaca en comparación con otros pacientes.
“LogiRx identifica nuevos usos inesperados para fármacos antiguos cuya seguridad ya ha sido demostrada en humanos”, explicó Taylor Eggertsen, estudiante de doctorado y miembro del equipo de investigación. “Esta herramienta puede ayudar a los investigadores a explorar nuevas poblaciones de pacientes que podrían beneficiarse de un fármaco o a evitar efectos secundarios indeseados.”
Implicaciones para el futuro de la farmacología y la inteligencia artificial
Aunque el escitalopram aún no está aprobado como tratamiento para la insuficiencia cardíaca, este hallazgo marca un avance significativo en la reutilización de medicamentos para nuevas aplicaciones clínicas. Se necesitarán más estudios de laboratorio y ensayos clínicos antes de que los médicos puedan recetarlo con este propósito.
El impacto de LogiRx no se limita a enfermedades cardíacas. Su capacidad para analizar interacciones celulares abre nuevas posibilidades en diversas áreas médicas, desde la oncología hasta el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.
“La IA está acelerando muchos aspectos del desarrollo de fármacos, pero ha avanzado menos en la comprensión necesaria de cómo funcionan estos fármacos en el organismo”, concluyó Saucerman. “LogiRx supone un paso hacia la combinación de la IA con el conocimiento existente sobre el funcionamiento celular para encontrar nuevos usos para fármacos antiguos.”
