Sábado, 07 de Diciembre 2024
Por iniciativa de un investigador del Instituto Weizmann se creó el formato global y colaborativo que ofrece sus avances con acceso abierto a toda la comunidad científica para el descubrimiento de medicamentos contra posibles amenazas virales
* Este contenido fue producido por expertos del Instituto Weizmann de Ciencias, uno de los centros más importantes del mundo de investigación básica multidisciplinaria en el campo de las ciencias naturales y exactas, situado en la ciudad de Rejovot, Israel.
Una campaña internacional de colaboración colectiva para descubrir un fármaco contra la COVID-19 ha creado un modelo para el desarrollo acelerado y sin patentes de medicamentos para tratar las amenazas virales a la humanidad. Los resultados de la campaña, COVID Moonshot, codirigida por el profesor Nir London del Instituto de Ciencias Weizmann e investigadores de la Universidad de Oxford, el Centro Oncológico Memorial Sloan Kettering y la empresa de biotecnología estadounidense PostEra, se publican en Science.
Mientras se dedicaban a descubrir fármacos antivirales eficaces durante la pandemia de coronavirus, London y sus colegas internacionales tomaron una decisión poco habitual: decidieron permitir el acceso totalmente abierto a los resultados de sus búsquedas de fármacos y publicarlos en línea en tiempo real para que toda la comunidad científica pudiera utilizarlos. “En un momento de crisis mundial, parecía lo más lógico”, recuerda London.
En aquel momento, colaboraba con investigadores de la Universidad de Oxford y del sincrotrón nacional británico Diamond Light Source, que habían resuelto la estructura 3D de una proteína clave del COVID-19. Esta proteína, llamada proteasa principal, es crucial para la replicación del virus. London estaba trabajando con los científicos británicos en la búsqueda de una molécula que bloqueara esta enzima: su laboratorio en el Departamento de Biología Química y Estructural de Weizmann desarrolla tecnologías para acelerar el descubrimiento de nuevos fármacos, en particular pequeñas moléculas que bloquean ciertos tipos de actividad proteica.
En este proyecto conjunto, los científicos encontraron unos 80 compuestos que podrían servir como puntos de partida para el desarrollo de fármacos antivirales. Luego se asociaron con PostEra, utilizando las herramientas de aprendizaje automático de esa empresa para identificar los más prometedores de estos compuestos y buscar otros nuevos.
Cuando los colaboradores decidieron hacer públicos sus resultados preliminares, London publicó un mensaje en Twitter (ahora llamado X) invitando a químicos medicinales y expertos en diseño de fármacos asistidos por computadora de todo el mundo a sugerir cómo se podrían mejorar los compuestos originales. El llamamiento fue retuiteado cientos de veces y, solo en la primera semana, el equipo recibió más de 2000 propuestas. “Muchos científicos estaban confinados y estaban encantados de sumarse a una buena causa”, dice London. “Fue entonces cuando me di cuenta de que ‘la ciencia para el futuro de la humanidad’ no es solo un eslogan del Instituto Weizmann: se ha convertido en una realidad”.
Con estos diseños, la colaboración se amplió. Un equipo voluntario de químicos farmacéuticos, la mayoría de ellos anteriormente empleados de la industria farmacéutica (dirigido finalmente por el Dr. Ed Griffen, de la empresa de biotecnología británica MedChemica), seleccionó los compuestos y continuó diseñando otros nuevos; un equipo del Memorial Sloan Kettering Cancer Center dirigió la evaluación computacional de las propuestas; y, lo que es crucial, una empresa de Ucrania, Enamine, aceptó sintetizar los compuestos que se predijo que serían más eficaces contra la COVID-19 casi a precio de coste.
Los paquetes con estas moléculas comenzaron a llegar a Weizmann semanalmente. London los llevó al Centro Nacional de Medicina Personalizada Nancy y Stephen Grand Israel en el campus de Weizmann, donde se aplicaron ensayos bioquímicos de alto rendimiento para probar la actividad biológica de los compuestos. Los resultados se publicaron en línea y numerosos investigadores sugirieron mejoras adicionales; las moléculas mejoradas se sintetizaron y probaron nuevamente. La optimización avanzó de esta manera durante más de 50 iteraciones.
La colaboración inicial acabó convirtiéndose en una campaña mucho más grande con numerosos participantes, el Consorcio COVID Moonshot, que recibió 10 millones de dólares en financiación del Wellcome Trust. Los investigadores donaron su tiempo, ideas y recursos, y todos los datos resultantes se pusieron a disposición de inmediato sin restricciones de propiedad intelectual, de modo que nadie tenía los derechos comerciales sobre los resultados.
Según el informe publicado en Science, la campaña produjo más de 18.000 diseños de compuestos, más de 2.400 compuestos sintetizados, más de 500 estructuras 3D obtenidas mediante cristalografía de rayos X y más de 10.000 mediciones a partir de ensayos bioquímicos. El informe afirma que toda esta información se “compartió de forma rápida y abierta, creando una base de conocimiento rica, abierta y libre de propiedad intelectual para el descubrimiento futuro de fármacos contra el coronavirus”. El informe proporciona información detallada sobre un compuesto en particular que es especialmente prometedor para bloquear la replicación de la COVID-19, y lo hace de formas que difieren de las de los fármacos existentes.
La idea es que las compañías farmacéuticas puedan desarrollar posteriormente este u otros compuestos en medicamentos genéricos, que no están cubiertos por una patente. Estos se venden a precios mucho más bajos que los de marca, por lo que podrían hacer que los medicamentos contra la COVID-19 sean más accesibles para los países y las poblaciones de bajos ingresos. De hecho, la organización internacional sin fines de lucro Drugs for Neglected Diseases Initiative (DNDi), que se centra en ayudar a las comunidades pobres y vulnerables, ha adoptado el proyecto COVID Moonshot en su cartera de desarrollo de medicamentos.
El informe llama “un ejemplo notable del impacto de la ciencia abierta” y la campaña ya ha ayudado a crear un medicamento de marca. El fármaco contra la COVID-19 Xocova (ensitrelvir), que recibió aprobación de emergencia en Japón en 2022, se desarrolló en parte sobre la base de datos cristalográficos del Consorcio Covid Moonshot.
En términos más amplios, el consorcio ha creado una base para acelerar la búsqueda de medicamentos contra una amplia variedad de virus a través de la ciencia abierta. Los líderes del grupo han fundado un centro de descubrimiento de fármacos antivirales, que recientemente recibió una financiación inicial de 68 millones de dólares de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos. El centro identificará compuestos que puedan convertirse en medicamentos para tres grandes familias de virus (coronavirus, picornavirus y flavivirus) que amenazan con causar futuras pandemias. Esta última familia, por ejemplo, incluye el virus del Zika, que puede provocar graves defectos de nacimiento si se transmite de una mujer embarazada a su bebé.
“La iniciativa COVID Moonshot ha demostrado que la ciencia abierta ofrece un modelo alternativo eficaz para el descubrimiento de fármacos”, afirma London. “Al aprovechar la fuerza de numerosos colaboradores y eliminar las barreras de propiedad intelectual y la burocracia, puede acelerar enormemente el desarrollo de fármacos que se necesitan con urgencia para evitar amenazas globales”.
Además de London, los autores del informe de Science de hoy son la Dra. Melissa L. Boby y el Prof. John D. Chodera del Memorial Sloan Kettering Cancer Center; Dr. Daren Fearon de Diamond Light Source; el Dr. Matteo Ferla, la Dra. Lizbé Koekemoer, la Dra. Annette von Delft y el Prof. Frank von Delft de la Universidad de Oxford; Mihajlo Filep del Instituto Weizmann de Ciencias; Dr. Matthew C. Robinson y Prof. Alpha A. Lee de PostEra; y más de 200 miembros del Consorcio COVID Moonshot.
La investigación del profesor London cuenta con el apoyo del Laboratorio Honey y del Dr. Barry Sherman; el Instituto de Química Medicinal del Dr. Barry Sherman; el Centro Terapéutico de ARN Abisch-Frenkel ; el Centro Oncológico Integrado Moross; la Fundación Goldhirsh-Yellin; y Celia Zwillenberg-Fridman.