{"id":16026,"date":"2026-01-21T12:00:20","date_gmt":"2026-01-21T18:00:20","guid":{"rendered":"https:\/\/locus.uaa.mx\/?p=16026"},"modified":"2026-01-21T15:20:02","modified_gmt":"2026-01-21T21:20:02","slug":"sensores-generados-por-ia-abren-nuevos-caminos-para-la-deteccion-temprana-de-cancer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/?p=16026","title":{"rendered":"Sensores Generados por IA Abren Nuevos Caminos Para la Detecci\u00f3n Temprana de C\u00e1ncer"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/5050c38a0b1306a6818dd815ebb7cb92.jpg\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-16032 aligncenter\" src=\"https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/5050c38a0b1306a6818dd815ebb7cb92-300x200.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"200\" srcset=\"https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/5050c38a0b1306a6818dd815ebb7cb92-300x200.jpg 300w, https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/5050c38a0b1306a6818dd815ebb7cb92.jpg 675w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Las nanopart\u00edculas recubiertas con sensores moleculares podr\u00edan utilizarse para desarrollar pruebas caseras para muchos tipos de c\u00e1ncer.<\/p>\n<p>Detectar el c\u00e1ncer en sus etapas tempranas podr\u00eda reducir dram\u00e1ticamente las muertes por c\u00e1ncer, debido a que los c\u00e1nceres usualmente son m\u00e1s f\u00e1ciles de tratar cuando se detectan a tiempo. Para aportar a este objetivo, investigadores del MIT y Microsoft utilizan inteligencia artificial para dise\u00f1ar sensores moleculares para la detecci\u00f3n temprana.<\/p>\n<p>Los investigadores desarrollaron un modelo de IA para dise\u00f1ar p\u00e9ptidos (prote\u00ednas cortas) que son el objetivo de las enzimas llamadas proteasas, que son hiperactivas en las c\u00e9lulas cancerosas. Las nanopart\u00edculas recubiertas con estos p\u00e9ptidos pueden actuar como sensores que emiten una se\u00f1al si las proteasas relacionadas con el c\u00e1ncer est\u00e1n presentes en cualquier parte del cuerpo.<\/p>\n<p>Dependiendo de las proteasas detectadas, los m\u00e9dicos podr\u00edan diagnosticar el tipo espec\u00edfico de c\u00e1ncer presente. Estas se\u00f1ales podr\u00edan detectarse mediante una simple prueba de orina que incluso podr\u00eda realizarse en casa.<\/p>\n<p>\u201cNos centramos en la detecci\u00f3n ultrasensible en enfermedades como las primeras etapas del c\u00e1ncer, cuando la carga tumoral es peque\u00f1a, o en las primeras etapas de la recurrencia tras la cirug\u00eda\u201d, afirma Sangeeta Bhatia, profesora de Ciencias de la Salud y Tecnolog\u00eda, Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica e Inform\u00e1tica del MIT, y miembro del Instituto Koch para la Investigaci\u00f3n Integral del C\u00e1ncer del MIT y del Instituto de Ingenier\u00eda y Ciencia M\u00e9dica (IMES por sus siglas en ingl\u00e9s).<\/p>\n<p>Bhatia y Ava Amini (generaci\u00f3n del 2016), investigadora principal de Microsoft Research y exalumna de posgrado del laboratorio de Bhatia, son las autoras principales del estudio, que se publica hoy (fecha de publicaci\u00f3n original 7 de enero del 2026) en Nature Communications. Carmen Martin-Alonso, doctora (generaci\u00f3n del 2023), cient\u00edfica fundadora de Amplifyer Bio, y Sarah Alamdari, cient\u00edfica aplicada s\u00e9nior de Microsoft Research, son las autoras principales del art\u00edculo.<\/p>\n<p><strong><span style=\"color: #ff9900;\">Amplificando las se\u00f1ales del c\u00e1ncer<\/span><\/strong><\/p>\n<p>Hace m\u00e1s de una d\u00e9cada, el laboratorio de Bhatia present\u00f3 la idea de utilizar la actividad de la proteasa como indicador del c\u00e1ncer en sus etapas tempranas. El genoma humano codifica alrededor de 600 proteasas, enzimas que pueden atravesar otras prote\u00ednas, incluyendo prote\u00ednas estructurales como el col\u00e1geno. Com\u00fanmente suelen ser hiperactivas en las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas, ya que ayudan a las c\u00e9lulas a escapar de su ubicaci\u00f3n original al atravesar las prote\u00ednas de la matriz extracelular, las cuales normalmente las mantiene en su lugar.<\/p>\n<p>La idea de los investigadores fue recubrir nanopart\u00edculas con p\u00e9ptidos que pudieran ser marcados por una proteasa espec\u00edfica. Estas part\u00edculas podr\u00edan entonces ser ingeridas o inhaladas. A medida que viajaban por el cuerpo, si encontraban alguna proteasa relacionada con el c\u00e1ncer, los p\u00e9ptidos de las part\u00edculas se hendir\u00e1n.<\/p>\n<p>Esos p\u00e9ptidos se secretar\u00edan por la orina, donde podr\u00edan detectarse utilizando una tira de papel similar a la tira de una prueba de embarazo. Midiendo estas se\u00f1ales se revelar\u00eda la hiperactividad de las proteasas en lo profundo del cuerpo.<\/p>\n<p>\u201cHemos estado desarrollando la idea de que, si se puede crear un sensor con estas proteasas y \u00a0multiplexearlas (moleculares), se podr\u00edan encontrar se\u00f1ales que indiquen d\u00f3nde las proteasas estuvieron activas durante las enfermedades. Y debido a que la hendidura de los p\u00e9ptidos es un proceso enzim\u00e1tico, se puede amplificar la se\u00f1al\u201d, afirma Bhatia.<\/p>\n<p>Los investigadores han utilizado este enfoque para demostrar sensores de diagn\u00f3stico para c\u00e1nceres de pulm\u00f3n, ovario y colon.<\/p>\n<p>A\u00fan as\u00ed, en esos estudios, los investigadores utilizaron un m\u00e9todo de prueba y error para identificar p\u00e9ptidos que fueran hendidos por ciertas proteasas. En la mayor\u00eda de los casos, los p\u00e9ptidos identificados pod\u00edan ser hendidos por m\u00e1s de una proteasa, lo que significaba que las se\u00f1ales le\u00eddas no pod\u00edan atribuirse a una enzima espec\u00edfica.<\/p>\n<p>Sin embargo, el uso de matrices &#8220;multiplexadas&#8221; de muchos p\u00e9ptidos diferentes produjo se\u00f1ales de sensores distintivas que resultaron diagn\u00f3sticas en modelos animales de diversos tipos de c\u00e1ncer, incluso si se desconoc\u00eda la identidad precisa de las proteasas responsables de la hendidura.<\/p>\n<p>En su nuevo estudio, los investigadores superaron el proceso tradicional de prueba y error al desarrollar un nuevo sistema de IA, llamado CleaveNet, para dise\u00f1ar secuencias de p\u00e9ptidos que pudieran ser hendidas de forma eficiente y espec\u00edfica por las proteasas diana de inter\u00e9s.<\/p>\n<p>Los usuarios pueden indicar a CleaveNet criterios de dise\u00f1o, y CleaveNet generar\u00e1 p\u00e9ptidos candidatos que probablemente se ajusten a dichos criterios. De esta manera, CleaveNet permite a los usuarios ajustar la eficiencia y la especificidad de los p\u00e9ptidos generados por el modelo, abriendo el camino para mejorar la capacidad diagn\u00f3stica de los sensores.<\/p>\n<blockquote><p>&#8220;Si sabemos que una proteasa en particular es clave para un c\u00e1ncer espec\u00edfico y podemos optimizar el sensor para que sea altamente sensible y espec\u00edfico para esa proteasa, esto nos proporciona una excelente se\u00f1al diagn\u00f3stica&#8221;, afirma Amini. &#8220;Podemos aprovechar el poder de la computaci\u00f3n para intentar optimizar espec\u00edficamente estas m\u00e9tricas de eficiencia y selectividad&#8221;.<\/p><\/blockquote>\n<p>Para un p\u00e9ptido que contiene 10 amino\u00e1cidos, existen alrededor de 10 billones de combinaciones posibles. El uso de IA para explorar ese inmenso espacio permite predecir, probar e identificar secuencias \u00fatiles mucho m\u00e1s r\u00e1pido de lo que los humanos podr\u00edan encontrarlas, a la vez que reduce considerablemente los costos experimentales.<\/p>\n<p><strong><span style=\"color: #ff9900;\">Prediciendo la actividad enzim\u00e1tica<\/span><\/strong><\/p>\n<p>Para crear CleaveNet, los investigadores desarrollaron un modelo de lenguaje proteico para predecir las secuencias de amino\u00e1cidos de los p\u00e9ptidos, de forma similar a c\u00f3mo los modelos de lenguaje de gran tama\u00f1o pueden predecir secuencias de texto. Para los datos de entrenamiento, utilizaron datos p\u00fablicos sobre unos 20.000 p\u00e9ptidos y sus interacciones con diferentes proteasas de una familia conocida como metaloproteinasas de matriz (MMP por sus siglas en ingl\u00e9s).<\/p>\n<p>Con estos datos, los investigadores entrenaron un modelo para generar secuencias de p\u00e9ptidos que se predice que ser\u00e1n hendidas por las proteasas. Estas secuencias podr\u00edan entonces alimentarse a otro modelo que predijo la eficiencia con la que cada p\u00e9ptido ser\u00eda hendido por cualquier proteasa de inter\u00e9s.<\/p>\n<p>Para demostrar este enfoque, los investigadores se centraron en una proteasa llamada MMP13, que las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas utilizan para atravesar el col\u00e1geno y ayudarlas a hacer met\u00e1stasis desde sus ubicaciones originales. Al activar CleaveNet con MMP13 como objetivo, los modelos pudieron dise\u00f1ar p\u00e9ptidos que podr\u00edan ser hendidos por MMP13 con considerable selectividad y eficiencia. Este perfil de hendidura es particularmente \u00fatil para aplicaciones diagn\u00f3sticas y terap\u00e9uticas.<\/p>\n<p>\u201cCuando configuramos el modelo para generar secuencias eficientes y selectivas para MMP13, se obtuvieron p\u00e9ptidos que nunca se hab\u00edan observado durante el entrenamiento; sin embargo, estas nuevas secuencias resultaron ser eficientes y selectivas\u201d, afirma Martin-Alonso. \u201cFue muy emocionante observarlo\u201d.<\/p>\n<p>Este tipo de selectividad podr\u00eda ayudar a reducir la cantidad de p\u00e9ptidos diferentes necesarios para diagnosticar un tipo determinado de c\u00e1ncer, identificar nuevos biomarcadores y proporcionar informaci\u00f3n sobre v\u00edas biol\u00f3gicas espec\u00edficas para su estudio y pruebas terap\u00e9uticas, afirman los investigadores.<\/p>\n<p>El laboratorio de Bhatia participa actualmente en un proyecto financiado por ARPA-H para crear reporteros para un kit de diagn\u00f3stico casero que podr\u00eda detectar y distinguir entre 30 tipos diferentes de c\u00e1ncer en etapas tempranas de la enfermedad, bas\u00e1ndose en mediciones de la actividad de las proteasas. Estos sensores podr\u00edan incluir la detecci\u00f3n no solo de la escisi\u00f3n mediada por MMP, sino tambi\u00e9n de otras enzimas como las serinas proteasas y las ciste\u00ednas proteasas.<\/p>\n<p>Los p\u00e9ptidos dise\u00f1ados con CleaveNet tambi\u00e9n podr\u00edan incorporarse a terapias contra el c\u00e1ncer, como los tratamientos con anticuerpos. El uso de un p\u00e9ptido espec\u00edfico para unir un agente terap\u00e9utico, como una citocina o un f\u00e1rmaco de mol\u00e9cula peque\u00f1a, a un anticuerpo objetivo podr\u00eda permitir que el medicamento se libere \u00fanicamente cuando los p\u00e9ptidos se exponen a las proteasas en el entorno tumoral, mejorando as\u00ed su eficacia y reduciendo los efectos secundarios.<\/p>\n<p>M\u00e1s all\u00e1 de las aplicaciones directas en diagn\u00f3stico y terapia, la combinaci\u00f3n de los esfuerzos del trabajo de ARPA-H con este marco de modelado podr\u00eda permitir la creaci\u00f3n de un &#8220;atlas de actividad proteasa&#8221; integral que abarque m\u00faltiples clases de proteasas y c\u00e1nceres. Este recurso podr\u00eda impulsar a\u00fan m\u00e1s la investigaci\u00f3n en la detecci\u00f3n temprana del c\u00e1ncer, la biolog\u00eda de las proteasas y los modelos de IA para el dise\u00f1o de p\u00e9ptidos.<\/p>\n<p>La investigaci\u00f3n fue financiada por la Fundaci\u00f3n La Caixa, el Centro Ludwig del MIT y el Centro Marble de Nanomedicina del C\u00e1ncer.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\"><span style=\"color: #808080;\"><strong>Nota original: <span style=\"color: #ff9900;\">Anne Trafton para Noticias del MIT en <a style=\"color: #ff9900;\" href=\"https:\/\/www.lifescience.net\/news\/6895\/ai-generated-sensors-open-new-paths-for-early-canc\/\">Life Science Network<\/a><\/span><\/strong><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: right;\"><span style=\"color: #808080;\"><strong>Traducci\u00f3n: <span style=\"color: #ff9900;\">Ian Varela<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n<div class=\"likebtn_container\" style=\"\"><!-- LikeBtn.com BEGIN --><span class=\"likebtn-wrapper\"  data-identifier=\"post_16026\"  data-lang=\"es\"  data-style=\"\"  data-unlike_allowed=\"\"  data-show_copyright=\"\"  data-item_url=\"https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/?p=16026\"  data-item_title=\"Sensores Generados por IA Abren Nuevos Caminos Para la Detecci\u00f3n Temprana de C\u00e1ncer\"  data-item_image=\"https:\/\/comunicacion.uaa.mx\/revista\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/1.png\"  data-item_date=\"2026-01-21T12:00:20-06:00\"  data-engine=\"WordPress\"  data-plugin_v=\"2.6.64\"  data-event_handler=\"likebtn_eh\" ><\/span><!-- LikeBtn.com END --><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Las nanopart&iacute;culas recubiertas con sensores moleculares podr&iacute;an utilizarse para desarrollar pruebas caseras para muchos tipos de c&aacute;ncer. 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