Después de analizar 4000 medicamentos existentes, una herramienta de inteligencia artificial ayudó a descubrir uno que salvó la vida de un paciente con enfermedad de Castleman multicéntrica idiopática (iMCD). Esta rara enfermedad tiene una tasa de supervivencia especialmente baja y pocas opciones de tratamiento. El paciente podría ser el primero de muchos a quienes un sistema de predicción de IA les salve la vida, lo que podría aplicarse potencialmente a otras enfermedades raras.

En un artículo publicado en el New England Journal of Medicine, un grupo dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania utilizó una técnica de inteligencia artificial llamada aprendizaje automático para determinar que adalimumab (un anticuerpo monoclonal aprobado por la FDA para tratar afecciones que van desde la artritis hasta la enfermedad de Crohn) era el nuevo tratamiento «principalmente previsto» que probablemente funcionaría para la iMCD.

En paralelo, los experimentos realizados por el equipo de estudio también descubrieron que la proteína específica que inhibe el adalimumab, llamada factor de necrosis tumoral (TNF), desempeñaba potencialmente un papel clave en la iMCD. Detectaron niveles elevados de señalización de TNF en pacientes con las formas más graves de iMCD. Análisis posteriores mostraron que las células inmunes de los pacientes con iMCD producen más TNF cuando se activan que las de los individuos sanos.

Al tomar en cuenta estos hallazgos, el autor principal del estudio, el Dr. David Fajgenbaum, profesor asociado de Medicina Traslacional y Genética Humana, y el médico del paciente del estudio, el Dr. Luke Chen, hematólogo del Hospital General de Vancouver en Vancouver, BC, decidieron probar este inhibidor de TNF por primera vez en un paciente con iMCD.

«El paciente de este estudio estaba ingresando en un centro de cuidados paliativos, pero ahora lleva casi dos años en remisión», dijo Fajgenbaum, quien también es cofundador de una organización sin fines de lucro llamada Every Cure. «Esto es notable no solo para este paciente y el iMCD, sino por las implicaciones que tiene para el uso del aprendizaje automático para encontrar tratamientos para aún más enfermedades».

El proceso de utilizar un medicamento existente para un fin distinto al previsto inicialmente se denomina reutilización de medicamentos. Muchas enfermedades pueden parecer muy diferentes (en cuanto a síntomas, pronóstico o incluso causa), pero podrían compartir algunos vínculos subyacentes en el organismo (como mutaciones genéticas comunes o desencadenantes moleculares) y, por lo tanto, pueden tratarse con el mismo medicamento.

Fajgenbaum tiene iMCD y, a través de su investigación, hace más de una década encontró su propio tratamiento salvador y reutilizado que lo ha mantenido en remisión desde entonces.

La experiencia lo inspiró a unirse al cuerpo docente de la Universidad de Pensilvania y a cofundar Every Cure para descubrir más tratamientos reutilizados que salvan vidas. La organización busca aprovechar la capacidad de la inteligencia artificial para examinar niveles astronómicos de datos para analizar medicamentos ya aprobados que podrían servir como posibles tratamientos para personas con enfermedades raras.

La plataforma de IA utilizada en este estudio se construyó sobre la base del trabajo pionero de los coautores del estudio Chunyu Ma, asistente de investigación, y David Koslicki, profesor asociado de Ciencias de la Computación e Ingeniería, Biología y el Instituto Huck de Ciencias de la Vida, ambos de la Universidad Estatal de Pensilvania.

Un intento más

El paciente descrito en este estudio ingresaba en un centro de cuidados paliativos porque múltiples tratamientos habían fallado a lo largo del tiempo.

La enfermedad de Castleman idiopática multicéntrica es un trastorno de tormenta de citocinas. Las tormentas de citocinas se caracterizan por una respuesta exagerada y dañina del sistema inmunitario en la que se liberan demasiadas citocinas inflamatorias (proteínas del sistema inmunitario que desempeñan un papel en la forma en que las células se comunican entre sí) y pueden dañar los tejidos y órganos del cuerpo.

Como resultado, las personas con iMCD pueden experimentar hinchazón de los ganglios linfáticos, inflamación en todo el cuerpo y falla multiorgánica potencialmente mortal.

El paciente del estudio había experimentado muchos de estos problemas hasta que fue tratado con adalimumab.

Los próximos pasos

Si bien la enfermedad de Castleman es relativamente rara (se diagnostican alrededor de 5.000 casos cada año en los EE. UU.), los hallazgos de este estudio podrían salvar las vidas de muchas más personas.

«Probablemente haya unos cientos de pacientes en Estados Unidos y unos miles en todo el mundo que, cada año, sufren un brote mortal como el que experimentó este paciente», dijo Fajgenbaum. «Se necesitan más investigaciones, pero tengo la esperanza de que muchos de ellos puedan beneficiarse de este nuevo tratamiento».

El estudio destaca la importancia y el poder de combinar una variedad de enfoques científicos, en lugar de utilizar únicamente inteligencia artificial, trabajo de laboratorio o métodos de investigación clínica.

De cara al futuro, Fajgenbaum y su equipo se están preparando para lanzar este año un ensayo clínico sobre la eficacia de otro fármaco reutilizado, este último un inhibidor de JAK1/2, en iMCD.