Thomas Schlichthärle investiga el diseño de proteínas personalizadas para activar células, lo que podría revolucionar el desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos en diversas disciplinas científicas.
Thomas Schlichthärle, profesor de Diseño de Proteínas Guiado por IA, está revolucionando el ámbito farmacéutico con su enfoque innovador en la creación de proteínas a medida que pueden controlar y activar células específicas. En una reciente entrevista, Schlichthärle compartió cómo sus métodos no solo están avanzando en el desarrollo de nuevos medicamentos, sino que también pueden beneficiar a investigadores de diversas disciplinas.
Imaginemos un escenario donde pequeñas máquinas se acoplan a células madre, induciendo su transformación en células especializadas como las del corazón o los riñones. Aunque suena a ciencia ficción, este concepto ya es una realidad en el laboratorio de Schlichthärle. Utilizando inteligencia artificial, ha desarrollado nanomáquinas, es decir, proteínas que no existen naturalmente.
El enfoque principal de Schlichthärle radica en el diseño de proteínas de novo, donde se crean secuencias proteicas desde cero utilizando aminoácidos. Estas nuevas secuencias son diseñadas para plegarse en estructuras tridimensionales específicas y cumplir funciones determinadas. Para seleccionar las combinaciones más prometedoras entre las infinitas posibilidades teóricas, utiliza algoritmos de aprendizaje automático conocidos como Deep Learning. “Gracias a la inteligencia artificial, podemos evaluar rápidamente una cantidad mucho mayor de secuencias proteicas posibles, lo que abre puertas a oportunidades sin precedentes”, afirma el profesor.
Los avances logrados por su equipo tienen aplicaciones directas en la investigación sobre organoides. Estos pequeños órganos hechos con células humanas pueden ser inducidos a tomar estados específicos gracias a las proteínas desarrolladas por ellos, permitiendo así investigar enfermedades y probar medicamentos con mayor eficacia.
Un ejemplo destacado es el nuevo protein llamado Neotrophin, que se une al receptor TrkA en células nerviosas especializadas. Este compuesto tiene un gran potencial para futuros tratamientos, especialmente en lesiones del sistema nervioso periférico, ya que podría actuar como un factor de crecimiento que promueva la regeneración neuronal sin causar el dolor normalmente asociado con estos procesos. “Al comprender los mecanismos moleculares mediante los cuales actúan las proteínas dentro y sobre las células, podemos dirigir específicamente qué vías de señalización activar”, explica Schlichthärle.
A través de esta comprensión, es posible activar únicamente el crecimiento celular mientras se evita la activación del camino relacionado con el dolor. Un start-up en Seattle está colaborando con él para llevar este avance al mercado como un medicamento viable.
La pasión por las tecnologías del futuro ha acompañado a Schlichthärle durante años. Desde su interés por la biotecnología hasta sus estudios en Medicina Molecular y Bioingeniería Molecular, busca entender cómo funciona el cuerpo humano y desarrollar nuevas metodologías para combatir enfermedades.
Schlichthärle completó su maestría en el Wyss Institute de Harvard antes de regresar a Alemania para obtener su doctorado en el Max-Planck-Institut für Biochemie. Allí trabajó con microscopía de superresolución y métodos computacionales para análisis de datos. Su investigación se centró en mejorar la eficiencia del marcado de proteínas mediante etiquetas más pequeñas y optimizadas computacionalmente.
A medida que avanza su carrera profesional, Schlichthärle planea establecer un acelerador de diseño proteico en la TUM. Esta unidad servirá para acelerar la creación de nuevas proteínas y estará disponible tanto para investigadores internos como externos. Además, participa activamente en varios centros de excelencia donde científicos trabajan juntos para desarrollar máquinas biomoleculares e innovadores sistemas celulares.
Con una visión clara hacia el futuro, Thomas Schlichthärle no solo está contribuyendo al avance científico dentro de su campo específico; también busca colaborar con equipos multidisciplinarios para resolver problemas complejos y fomentar innovaciones que beneficien a toda la comunidad científica.