RetroChimera propone una vía para la síntesis de moléculas

Diseñar por ordenador la molécula de un nuevo candidato a fármaco y poder producirla en el laboratorio son dos cosas diferentes. El segundo paso requiere descubrir cómo llegar de las sustancias de partida a la estructura deseada. El modelo RetroChimera, desarrollado por investigadores de Microsoft Research, GSK y Novartis, se centra en planificar esta ruta de síntesis. El comunicado de investigación de Microsoft señala que el método ha sido evaluado en un estudio publicado en Nature.

La retrosíntesis, utilizada por los químicos, avanza en sentido inverso a partir de la molécula deseada. La estructura objetivo se descompone en partes más simples; a continuación, se estudia cómo unir estas partes a materias primas disponibles en el mercado. Dado que en cada paso pueden darse numerosas reacciones posibles, las opciones se multiplican rápidamente. La función de RetroChimera es proponer, de entre todas estas opciones, aquellas rutas que merecen ser puestas en práctica. Una propuesta no constituye una prueba de que la reacción se haya llevado a cabo con éxito en un laboratorio real.

Los investigadores no se basaron en un único modelo de predicción. Combinaron los resultados de modelos con diferentes puntos fuertes y los evaluaron mediante un algoritmo de búsqueda. El objetivo es evitar que se pasen por alto reacciones poco frecuentes pero estratégicamente útiles y reducir las propuestas de reacciones erróneas. El artículo de *Nature* analiza el método tanto con datos abiertos como con datos químicos internos de la empresa.

Según la evaluación de expertos facilitada por Microsoft, la secuencia de reacciones propuesta por RetroChimera fue aceptada en su totalidad para nueve de las diez moléculas seleccionadas para la comparación. En otros métodos, esta cifra oscilaba entre dos y cinco. En otra evaluación, nueve químicos orgánicos con título de doctor prefirieron la primera propuesta del modelo frente a vías documentadas anteriormente en aproximadamente un 64 % de los casos. Estos resultados proceden de conjuntos de pruebas limitados; no significa que vaya a mostrar el mismo éxito en todas las síntesis químicas.

El proceso real de laboratorio sigue siendo una prueba aparte

Uno de los problemas más comunes en la investigación farmacéutica es que los datos de las propias instituciones difieren de los de los conjuntos de datos abiertos generales. El equipo informa de que ha podido adaptar el modelo previamente entrenado a los datos internos de GSK. Esto indica que la herramienta puede evaluarse no solo en tablas comparativas académicas, sino también en un entorno de trabajo corporativo. Sin embargo, la adaptación de los datos no demuestra que el compuesto propuesto sea un medicamento seguro o eficaz.

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A la hora de elegir una ruta de síntesis, también deben tenerse en cuenta la disponibilidad de la materia prima, el rendimiento de la reacción, el coste y la seguridad. Una vía puede parecer sencilla sobre el papel, pero puede generar subproductos difíciles de purificar en el laboratorio. Por ello, las decisiones de los químicos no se limitan a la clasificación del modelo. RetroChimera se posiciona como una herramienta que reduce las opciones que los expertos deberán evaluar.

Microsoft tiene previsto, en una siguiente fase, poner a prueba el modelo en trabajos de investigación reales. Una aplicación de este tipo podría demostrar, más allá de los conjuntos de datos de referencia, la rapidez del flujo de trabajo y la utilidad práctica de las recomendaciones. Los resultados presentados hasta ahora no indican que el tiempo de desarrollo de un fármaco se haya reducido en una proporción determinada ni que haya surgido un nuevo tratamiento.

El código fuente de RetroChimera se ha publicado en GitHub. Esto facilita que diferentes equipos de investigación examinen el método. Sin embargo, la verdadera medida del uso de la inteligencia artificial en química será la revisión de las propuestas por parte de expertos y su validación experimental; la mejor aportación del modelo podría ser que los químicos lleguen antes a vías que merezcan la pena explorar.