Por: Andrés Camargo
Un equipo de científicos, liderado por la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinai en Nueva York, presentó una innovación en la medicina de precisión con la creación de V2P (Variant-to-Phenotype por sus siglas en inglés).
Este es un modelo de Inteligencia Artificial (IA) capaz de detectar las mutaciones presentes en el ADN humano, para predecir enfermedades que pueden desarrollarse en el futuro.
A diferencia de las herramientas actuales, que apenas logran distinguir si una variación genética es dañina o inofensiva, este nuevo sistema de IA puede predecir las consecuencias clínicas específicas de una mutación.
Lo logra vinculando alteraciones en el ADN con 23 categorías de enfermedades, desde trastornos del sistema nervioso hasta diversos tipos de cáncer.
Hasta ahora, interpretar el genoma humano era como intentar leer un libro en un idioma desconocido; sólo podíamos identificar si había una falta de ortografía, pero no cómo esa falta cambiaba el sentido de la historia.
V2P cambia el panorama al ofrecer un “mapa completo” que conecta las variantes genéticas con síntomas reales. La precisión supera la de los métodos existentes y acelera el hallazgo de diagnósticos para pacientes que llevan años sin respuestas.
El problema del “testigo del motor” en la genética
Imagina que vas conduciendo y se enciende la luz de “revisar motor” en tu tablero. Sabes que algo anda mal, pero no sabes si es un problema de aceite, de frenos o eléctrico.
Así funcionan la mayoría de las herramientas computacionales actuales para el análisis genético: clasifican las mutaciones simplemente como “patogénicas” (dañinas) o “benignas” (inofensivas).
Este enfoque binario deja muchas preguntas sin respuesta. “La gran mayoría de las variantes permanecen sin caracterizar”, explican los autores del estudio.
Además, los métodos tradicionales suelen fallar porque tratan todas las enfermedades como si fueran iguales; no consideran que una mutación que causa ceguera tiene características biológicas muy distintas a una que provoca problemas cardíacos.
V2P: Un mecánico experto para nuestro ADN
V2P fue desarrollado mediante el análisis de más de 250 mil variantes patogénicas. Este modelo evalúa la gravedad de una mutación, y calcula la probabilidad de que esta cause anomalías en 23 sistemas diferentes del cuerpo humano, definidos por la Ontología del Fenotipo Humano (HPO por sus siglas en inglés).
El sistema funciona como un traductor avanzado. Al analizar una alteración en el ADN —ya sea un cambio de una sola letra o una inserción/eliminación de código—, V2P examina características del genoma, la estructura de la proteína afectada y su historia evolutiva.
Con esta información, genera un perfil que indica, por ejemplo, si es probable que esa mutación resulte en una “anomalía del sistema nervioso” o en una neoplasia (tumor).
La prueba en pacientes reales
El equipo puso a prueba a V2P en escenarios del mundo real. Utilizaron datos de exomas (la parte del ADN que codifica proteínas) de 116 pacientes con trastornos inmunológicos raros.
El reto era encontrar la “aguja en el pajar”: la variante genética específica causante de la enfermedad de cada paciente entre miles de posibilidades.
Los resultados demostraron que, al usar V2P, la variante causante aparecía en promedio en la segunda posición de la lista de sospechosos.
Al usar otras herramientas lideres en el mercado (como CADD o Capice) la variante se presentaba mucho más abajo, entre las posiciones cinco y diez.
Esto significa que V2P puede reducir drásticamente el tiempo que un genetista tarda en identificar la causa de una enfermedad, permitiendo diagnósticos más rápidos y certeros.
No todos los genes son iguales
Durante el desarrollo de la IA, los investigadores descubrieron patrones sobre cómo funciona la biología humana. Observaron que las mutaciones que afectan órganos sensoriales (como los ojos o los oídos) tienden a ocurrir en genes que son menos “esenciales” para la supervivencia inmediata de la célula.
Por el contrario, las mutaciones que causan cáncer o problemas del sistema nervioso suelen atacar genes cruciales e intolerantes a cambios.
V2P captura estas sutilezas biológicas, aprendiendo qué características definen a cada tipo de enfermedad; algo que las herramientas anteriores pasaban por alto.
El equipo de investigación ha puesto a disposición de la comunidad científica las puntuaciones pre-calculadas para todas las posibles variantes simples del genoma humano.
Esto democratiza el acceso a análisis de alto nivel, permitiendo que médicos e investigadores de todo el mundo utilicen V2P para filtrar datos de secuenciación y priorizar variantes en pacientes con enfermedades sin diagnóstico.
“V2P ofrece un mapeo completo de variantes genéticas humanas a fenotipos de enfermedades”, concluyen, señalando que esta herramienta será esencial para interpretar la avalancha de datos genéticos que la medicina moderna está generando.
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