¿Curará la IA el cáncer?

Ayer, miércoles 19 de agosto, Merck y Moderna (M&M) anunciaron que los resultados de la fase III de su nuevo tratamiento contra el melanoma, la combinación de intismeran y Keytruda —presentada ampliamente como «diseñada con IA»—, han alcanzado sus objetivos principales, lo que supone el último paso clave antes de su comercialización ¹.

• El tratamiento de Merck y Moderna no es, propiamente dicho, un medicamento diseñado por la IA. Se trata más bien de un tratamiento complejo que incluye un componente —sin duda esencial— de inteligencia artificial.
• Se trata, en primer lugar, de la combinación de dos medicamentos: una «vacuna personalizada contra el cáncer» desarrollada en parte con ayuda de la inteligencia artificial, y el Keytruda (o pembrolizumab), una inmunoterapia fruto de los trabajos de los premios Nobel de Medicina de 2018, James P. Allison y Tasuku Honjo, y que se comercializa desde 2014.
• Allison y Honjo llevaron a cabo sus investigaciones sobre la inhibición del sistema inmunitario por parte de las células cancerosas —aspecto fundamental de este tratamiento— en un contexto en el que la inteligencia artificial prácticamente no existía. Del mismo modo, el desarrollo de Keytruda se llevó a cabo casi sin la ayuda de la inteligencia artificial.
• Por su parte, la «vacuna personalizada contra el cáncer» se basa en los fundamentos científicos establecidos en 2012 por Robert Schreiber ². Se teorizó en 2015 ³, y fue objeto de una prueba de concepto en 2017 por parte de Catherine Wu y Ugur Sahin, fundador y director ejecutivo de BioNTech, empresa creadora de la primera vacuna contra el SARS-CoV-2 basada en la tecnología del ARN mensajero ⁴.
• Aunque BioNTech no sea la creadora de la combinación «Intismeran + Keytruda», Sahin desempeñó un papel clave en la validación científica de este tratamiento.

A diferencia del rentosertib (INS018_055, inhibidor de TNIK) —en cuyo caso se pidió a la IA que designara una molécula contra la fibrosis pulmonar idiopática y ella propuso por iniciativa propia una completamente nueva—, el tratamiento de Merck y Moderna combina un fármaco comercializado antes de la llegada de ChatGPT y un tratamiento cuya prueba de concepto también es anterior: por lo tanto, ambos ya han demostrado su eficacia «casi» sin la inteligencia artificial.

• Sin embargo, este «casi» merece un matiz: de hecho, se podría debatir qué constituye o no IA, y muchas herramientas de cálculo algorítmico que se utilizan desde hace tiempo en la investigación biomédica podrían, en ciertos aspectos, acercarse a algunas definiciones de la IA.
• La secuenciación del genoma humano, a principios del milenio —que constituye la base de todo este tratamiento—, fue posible, entre otras cosas, gracias a un trabajo que superó los límites de la capacidad de cálculo de la época.
• Si el Keytruda, uno de los dos tratamientos de la combinación, ya está en el mercado desde 2014, y la «vacuna personalizada contra el cáncer» fue objeto de una prueba de concepto en 2017, ¿cuál es entonces el papel de la IA?

La respuesta se resume en tres palabras: «ampliar la escala» para que un tratamiento muy complejo, costoso y laborioso sea accesible al mayor número posible de personas. Para simplificar, digamos que el concepto del tratamiento es el siguiente:

• En primer lugar, se realiza una biopsia, es decir, una extracción de material biológico del tumor del paciente;
• A continuación, se realiza un mapeo de todas las mutaciones genéticas presentes en el tumor, en particular gracias a los trabajos del Proyecto Genoma Humano;
• Se analizan estas mutaciones en detalle para seleccionar las 34 que tienen más probabilidades de provocar una respuesta inmunitaria, del mismo modo que en el caso de la vacuna contra el SARS-CoV-2, en la que se había elegido como diana la proteína espicular (S) de la superficie del virus;
• Se está desarrollando una vacuna de ARN mensajero que expresa, durante un periodo muy breve, proteínas que incorporan estas mutaciones, con el fin de provocar una respuesta inmunitaria contra ellas. Esta expresión es puramente transitoria: estas proteínas dejan de expresarse al cabo de 72 horas y no se produce ninguna integración en el genoma; dado que el ARN mensajero se encuentra aguas abajo del ADN, mecánicamente no puede integrarse en él. Al igual que una vacuna contra un virus introduce las proteínas de dicho virus para inducir una respuesta inmunitaria contra ellas, esta vacuna contra el cáncer introduce proteínas portadoras de las mutaciones ya presentes en el tumor del paciente;
• Luego, se administra al paciente una combinación de esta vacuna y, en una segunda fase, Keytruda. Cuando su sistema inmunitario ha generado una respuesta específica contra el cáncer, esta respuesta se refuerza con Keytruda, que bloquea la capacidad de las células cancerosas para neutralizar el sistema inmunitario.

Paradójicamente, en teoría se podrían analizar estas mutaciones sin IA, pero sería un proceso tan largo y costoso que no resultaría viable para tratar a los pacientes de esta manera.

• La función de la IA es analizar la ingente cantidad de datos genómicos procedentes de la biopsia del paciente, que contienen el conjunto de mutaciones presentes en el tumor.
• Las analiza con extrema rapidez, mediante un proceso relativamente conocido, controlado y racional —parece que nos alejamos de una «caja negra», ya que las decisiones tomadas por la IA pueden justificarse a partir de fenómenos bioinmunológicos bien conocidos y documentados—, para calcular qué mutaciones constituirán «los mejores objetivos» para el sistema inmunitario.

Son estas mutaciones las que se incorporarán a la vacuna de ARN mensajero.

• Esta IA se ha entrenado con datos biológicos reales procedentes de la investigación clínica, cuya recopilación ha requerido muchos recursos.
• La función de la IA consiste precisamente en que ya no sea necesario volver a realizar este tedioso proceso de recopilación de datos para cada paciente, lo que reduce tanto el coste como la duración del tratamiento.
• Por lo tanto, no hemos necesitado la IA para diseñar y desarrollar este tratamiento, pero sí la necesitamos para que sea logísticamente viable a gran escala y económicamente rentable.

El tratamiento de Merck y Moderna, la combinación de Intismeran y Keytruda, no es, por lo tanto, «el primer tratamiento o medicamento seleccionado por la IA que ha superado un ensayo clínico de fase III». Se trata, en cambio, de un tratamiento que se ha ampliado a gran escala y que se ha hecho viable y accesible gracias a la IA: una prueba de concepto del papel que esta puede desempeñar en la medicina, no en el diseño de moléculas ni en la invención de tratamientos, sino en la aceleración y la automatización.

• El comunicado de prensa indica que, en este momento, parece relativamente seguro que su tratamiento superará la fase III de los ensayos clínicos: ha obtenido resultados estadísticamente significativos mejores que el tratamiento de referencia actual, el Keytruda en monoterapia.
• Así, sabemos que la combinación de «Intismeran + Keytruda» es mejor, pero no sabemos en qué medida.
• Dado el gran tamaño de este ensayo —unos 1.000 pacientes—, el tratamiento podría ser estadísticamente significativo, sin que ese beneficio sea suficiente para justificar su coste.

Incluso con la IA para acelerar el proceso y reducir los costes, es probable que el intismeran cueste varios cientos de miles de dólares al año, además de los 150.000 dólares anuales que cuesta el Keytruda. Por lo tanto, habrá que ver si el Gobierno estadounidense considera que este beneficio estadísticamente significativo justifica el sobrecoste.