El equipo de Baker, ganador del Premio Nobel, publica un artículo importante en Nature: La IA diseña anticuerpos con precisión atómica desde cero, remodelando el mercado de fármacos de 445 mil millones de dólares
Resumen de Noticias
El equipo de David Baker, ganador del Premio Nobel de Química, ha logrado un avance revolucionario en el diseño de anticuerpos mediante inteligencia artificial. Su último estudio, publicado en la revista Nature, ha conseguido diseñar nuevas moléculas de anticuerpos desde cero con precisión atómica, abriendo nuevas vías para el tratamiento de enfermedades graves como el cáncer y las enfermedades infecciosas. Esta investigación marca la entrada de la biología computacional y el desarrollo de fármacos en una nueva era.
Universidad de Washington, 5 de noviembre de 2025 — Apenas un mes después de recibir el Premio Nobel de Química de 2024, el laboratorio del profesor David Baker, director del Instituto de Diseño de Proteínas de la Universidad de Washington, ha vuelto a sacudir a la comunidad científica. Su último artículo de investigación, publicado en la prestigiosa revista académica Nature, anuncia un avance significativo capaz de redefinir el panorama de la industria farmacéutica: el diseño de anticuerpos desde cero utilizando inteligencia artificial, capaces de dirigirse con precisión a moléculas relacionadas con enfermedades.
De lo imposible a la realidad: la IA redefine el desarrollo de anticuerpos
Los anticuerpos son un pilar de la medicina moderna, y se espera que el mercado global de terapias con anticuerpos alcance los 445 mil millones de dólares en los próximos cinco años. Sin embargo, el desarrollo tradicional de anticuerpos depende de la inmunización animal, el cribado aleatorio o el aislamiento de anticuerpos de pacientes, métodos que no solo son lentos y laboriosos, sino que a menudo no logran obtener anticuerpos ideales para dianas terapéuticas específicas.
La investigación del equipo de Baker ha cambiado radicalmente esta situación. El artículo, titulado "Diseño de novo de anticuerpos con precisión atómica utilizando RFdiffusion" (Atomically accurate de novo design of antibodies with RFdiffusion), demuestra cómo, a través de una red de aprendizaje profundo RFdiffusion finamente ajustada, combinada con la tecnología de cribado por presentación en superficie de levadura, se pueden diseñar nuevas moléculas de anticuerpos desde una computadora.
"Es como crear una obra de arte desde un lienzo en blanco, en lugar de modificar una existente", explicó Andrew Borst, uno de los autores principales del estudio y jefe de I+D de microscopía electrónica. "Este era un gran desafío, un sueño imposible. Ahora hemos logrado este hito, y esta investigación puede seguir desarrollándose a alturas inimaginables".
Avance tecnológico: diseño preciso de seis regiones determinantes de complementariedad
Uno de los logros más impresionantes de este estudio es el diseño exitoso de moléculas de anticuerpos completas con seis nuevas regiones determinantes de complementariedad (CDR). Las CDR son las regiones clave que los anticuerpos utilizan para reconocer y unirse a sus dianas, actuando como los "dedos" del anticuerpo, que necesitan agarrar moléculas específicas relacionadas con enfermedades con precisión atómica.
El equipo de investigación validó el diseño contra múltiples dianas relacionadas con enfermedades, incluyendo:
- Toxina B de Clostridium difficile (TcdB)
- Hemaglutinina del virus de la gripe
- Dominio de unión al receptor del virus SARS-CoV-2
- Virus respiratorio sincitial
Mediante la técnica de criomicroscopía electrónica (Cryo-EM), los investigadores confirmaron que las moléculas de anticuerpos diseñadas eran altamente consistentes con los modelos computacionales, alcanzando una precisión estructural de 0.2 a 1.1 Angstroms (1 Angstrom = 10^-10 metros). Esta precisión de diseño a nivel atómico no tiene precedentes.
Los anticuerpos de dominio único (VHH) dirigidos al virus de la gripe mostraron una afinidad de 78 nanomolar, mientras que los anticuerpos contra la toxina de Clostridium difficile alcanzaron una afinidad de 72 nanomolar. Más importante aún, estos anticuerpos pudieron unirse con precisión a los epítopos predeterminados y neutralizaron con éxito la actividad de la toxina en experimentos in vitro.
Del laboratorio a la clínica: acelerando el proceso de desarrollo de fármacos
La utilidad de esta tecnología ha sido plenamente validada. El equipo de investigación convirtió los fragmentos variables de cadena única (scFv) diseñados en anticuerpos IgG1 completos, manteniendo una afinidad de unión similar (68 nanomolar). Esto demuestra que el método puede aplicarse directamente al desarrollo de anticuerpos de longitud completa, allanando el camino para aplicaciones clínicas.
Cabe destacar que los investigadores también utilizaron el sistema de hipermutación continua OrthoRep para la maduración de la afinidad de los anticuerpos inicialmente diseñados, lo que aumentó la afinidad de unión en aproximadamente dos órdenes de magnitud, alcanzando niveles nanomolares de un solo dígito o incluso subnanomolares, manteniendo al mismo tiempo el patrón de unión del diseño original.
De manera más prospectiva, el equipo logró diseñar anticuerpos dirigidos al péptido PHOX2B asociado al neuroblastoma y al complejo MHC. Esta diana era previamente difícil de abordar con métodos tradicionales, y la nueva tecnología ofrece nuevas posibilidades para el tratamiento de este cáncer infantil de alto riesgo.
Espíritu de código abierto: beneficiando a la comunidad científica global
Continuando con la filosofía de código abierto del profesor Baker, el software utilizado en esta investigación ha sido publicado gratuitamente en GitHub, para uso de la comunidad académica global, usuarios individuales y comerciales. Esta actitud de ciencia abierta acelerará la innovación y el desarrollo de fármacos con anticuerpos a nivel mundial.
Los primeros autores del artículo incluyen a Nathaniel Bennett, Joseph Watson, Robert Ragotte y Andrew Borst, todos ellos antiguos miembros del Instituto de Diseño de Proteínas de la Universidad de Washington. David Baker lideró esta investigación como autor correspondiente.
Impacto en la industria: empresas de biotecnología compiten por posicionarse
Esta investigación innovadora ha generado un gran interés en la industria biotecnológica. La startup Xaira Therapeutics, bien financiada (dirigida por exalumnos del Instituto de Diseño de Proteínas), ha obtenido parte de la licencia tecnológica para operaciones comerciales, y varios de los autores del artículo están actualmente empleados por esta empresa.
Los expertos de la industria creen que, a medida que los métodos mejoren y la tasa de éxito aumente, los anticuerpos diseñados computacionalmente podrían ser más rápidos y rentables que la inmunización animal o el cribado de bibliotecas aleatorias. Esto aumentará el número de dianas clínicas y enfermedades que pueden tratarse con terapias de anticuerpos.
Perspectivas futuras: la era de la medicina de precisión impulsada por la IA
"Estoy muy emocionado con el futuro", declaró el profesor Baker en una entrevista tras recibir el Premio Nobel. "Creo que el diseño de proteínas tiene un enorme potencial para hacer del mundo un lugar mejor, y realmente estamos solo al principio".
Este estudio aún tiene margen de mejora. El equipo de investigación señala que la integración de las últimas mejoras arquitectónicas, los nuevos avances en modelado generativo y la capacidad de extenderse a átomos no proteicos (como los glicosilos) mejorarán aún más la tasa de éxito y el alcance de la aplicación del diseño.
Más prometedor aún es que el sistema AlphaFold3, lanzado después de la publicación del artículo, ha demostrado, mediante análisis retrospectivo, que puede aumentar significativamente la tasa de éxito experimental. La futura integración de herramientas predictivas con estas mejoras elevará drásticamente la tasa de éxito del diseño de anticuerpos.
Significado científico: diseño de vida con precisión atómica
Desde una perspectiva más amplia, esta investigación representa un salto en la biología sintética. Por primera vez, los seres humanos pueden diseñar moléculas biológicas funcionales desde cero con precisión atómica, sin depender de plantillas de evolución natural, sino según las necesidades.
La validación estructural por criomicroscopía electrónica mostró una altísima consistencia entre los anticuerpos diseñados contra el virus de la gripe y la toxina de Clostridium difficile y los modelos computacionales, incluyendo el bucle H3 altamente variable y la orientación de unión general. Estas estructuras son muy diferentes de cualquier estructura conocida en la base de datos PDB.
"Estos son los primeros anticuerpos diseñados de novo validados estructuralmente", subraya el artículo. Este logro no solo demuestra la viabilidad de la tecnología, sino que también abre un paradigma completamente nuevo en el diseño de fármacos.
Conclusión
La investigación del equipo de David Baker, que fusiona a la perfección la biología computacional, la inteligencia artificial y la biología estructural, demuestra el inmenso potencial de la ciencia y la tecnología para beneficiar la salud humana. Desde el Premio Nobel hasta el importante artículo en Nature, el profesor Baker ha demostrado con acciones lo que significa que "la ciencia no tiene límites".
Con la mejora continua de la tecnología y la progresiva expansión de sus aplicaciones, tenemos razones para creer que se acerca una nueva era de medicina de precisión impulsada por la IA. Aquellas dianas que alguna vez se consideraron "intratables" y aquellas enfermedades que han afligido a la humanidad durante mucho tiempo, quizás encuentren una luz de esperanza para su tratamiento en un futuro no muy lejano.
Sobre el autor
David Baker, profesor de Bioquímica en la Universidad de Washington, director del Instituto de Diseño de Proteínas e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. Ganador del Premio Nobel de Química de 2024 por sus contribuciones revolucionarias al diseño computacional de proteínas. Ha publicado más de 640 artículos revisados por pares, posee más de 100 patentes y ha cofundado 21 empresas de biotecnología.
Información del artículo
- Título: Atomically accurate de novo design of antibodies with RFdiffusion
- Revista: Nature
- Fecha de publicación: 5 de noviembre de 2025
- DOI: 10.1038/s41586-025-09721-5
- Autores: Nathaniel R. Bennett, Joseph L. Watson, Robert J. Ragotte, Andrew J. Borst y otros miembros del equipo
Tiempo de lectura: aproximadamente 8 minutos