ALLOX, la startup que explora el alosterismo para revolucionar el desarrollo de nuevos fármacos

Parc Científic de Barcelona

ALLOX quiere transformar la medicina del futuro. La compañía techbio acaba de instalarse en el Parque Científico de Barcelona y se perfila como una de las startups más prometedoras del ecosistema biotecnológico catalán. Su tecnología única, sistemática y escalable, promete arrojar luz sobre uno de los aspectos más complejos de las proteínas, la regulación alostérica, y abrir nuevas oportunidades para tratar enfermedades, como el cáncer, hasta ahora difíciles o imposibles de abordar con los tratamientos convencionales.

Fundada en 2023 por Júlia Domingo (CEO), André Faure (CDO) y Pablo Baeza (CSO) como spinoff del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona con el apoyo de Asabys Partners y CDTI Innovación, ALLOX ha creado una plataforma innovadora que combina genética experimental, inteligencia artificial y modelos energéticos. Su objetivo es convertir lo que antes se consideraba inalcanzable en medicina: identificar los sitios alostéricos, hasta ahora elusivos, y convertirlos en nuevas dianas terapéuticas para desarrollar tratamientos más efectivos.

Los tres investigadores se conocieron trabajando juntos en el laboratorio del profesor ICREA Ben Lehner, quien también es cofundador y principal asesor científico de la empresa. A partir de su experiencia en el estudio de mutaciones genéticas, comenzaron a analizar cómo pequeños cambios en el ADN afectan el funcionamiento de las proteínas, desde su producción hasta su forma y su capacidad para conectarse con otras proteínas. El giro fundamental en su investigación llegó cuando se dieron cuenta de que la tecnología no solo permitía identificar el sitio de unión de la interacción proteína-proteína, sino también las regiones regulatorias más distantes, llamadas sitios alostéricos, que actúan como controles remotos y cuya modificación puede cambiar el comportamiento de la proteína, con o sin alterar su estructura principal.

Gracias al uso del escaneo mutacional profundo, los investigadores son capaces de mapear todas las posibles pequeñas mutaciones de las distintas partes de la proteína que afectan su comportamiento. Esta técnica reveló agrupaciones de mutaciones cercanas entre sí en la estructura de la proteína que afectan de manera similar su comportamiento, lo que sugiere la presencia de “interruptores” en la superficie de la proteína capaces de modular su función, abriendo así nuevas posibilidades para diseñar terapias que regulen la actividad proteica de forma más específica y eficaz. El trabajo, publicado en la revista Nature, aporta un marco general para identificar y comprender mejor los mecanismos alostéricos en las proteínas, revelando que la regulación alostérica es más común y distribuida de lo que se pensaba.

Los moduladores alostéricos son una de las fronteras más prometedoras en el desarrollo de fármacos innovadores. La visión a largo plazo de ALLOX es crear la próxima generación de herramientas basadas en la regulación alostérica, capaces de predecir y diseñar nuevas funciones proteicas para el tratamiento de enfermedades como el cáncer.

Mapeando el alosterismo: una tecnología versátil para múltiples enfermedades

La plataforma de ALLOX es una combinación de técnicas experimentales y computacionales, pero la verdadera singularidad de su tecnología es que también es integral. “En lugar de hacer y analizar mutaciones individuales una a una, podemos realizar una mutagénesis sistemática de toda la proteína”, explica para André Faure. “Es como encender las luces de una habitación a oscuras”, continúa el investigador, lo que les permite ver la imagen completa de la proteína. “Actualmente, estamos aplicando nuestra tecnología de mutagénesis multidimensional a las interacciones proteína-proteína, un área terapéutica gigantesca, casi sin abordar, para entender cómo las mutaciones afectan estas interacciones e identificar los sitios alostéricos”, afirma Faure.

El alosterismo es un fenómeno biológico que permite que la proteína cambie su forma o función en respuesta a señales externas. A pesar de su importancia, el alosterismo sigue siendo un misterio porque muchos de estos sitios alostéricos están ocultos y son difíciles de identificar. Son «interruptores ocultos» en las proteínas que juegan un papel crucial en la regulación celular.

“Lo poco que sabemos sobre los sitios alostéricos es que pueden ser objetivos excelentes para el descubrimiento de fármacos. Los moduladores alostéricos han resultado ser muy buenas terapias, porque son mucho más específicas para cada proteína, así que provocan menos efectos secundarios y pueden superar algunas de las complicaciones de la clínica, como la toxicidad”, explica Júlia Domingo.

Iluminar estos lugares ocultos en las proteínas permite crear mapas alostéricos que sirvan de guía en el descubrimiento de nuevas terapias dirigidas en enfermedades para las que actualmente no existen opciones terapéuticas. “Con nuestros primeros mapas, nos dimos cuenta de que en realidad el alosterismo está muy extendido: hay muchos sitios en las proteínas, fuera de la interfaz de unión, o sitio ortostérico, que regulan esa actividad. Así que es un espacio muy rico y potencialmente muy valioso donde buscar sitios para el diseño de nuevos fármacos”, explica André Faure.

“Nuestra tecnología es independiente del tipo de diana, lo que nos permite aplicarla a una amplia variedad de proteínas”, añade Júlia Domingo. “Empezamos en el campo de la oncología porque cuenta con numerosas dianas validadas causantes de enfermedades, pero la mayoría de ellas son excepcionalmente difíciles de tratar con medicamentos convencionales. Actualmente, estamos expandiendo nuestra tecnología hacia otras áreas, como la inmunología, donde nos enfocamos en las interacciones entre proteínas en rutas biológicas clave que podrían tener un impacto terapéutico significativo” concluye la CEO de la compañía.

La capacidad de generación y procesamiento de información de ALLOX les permite establecer metas a corto plazo con gran precisión. Según explica Pablo Baeza, «cada día generamos más y más datos de los cuales podemos aprender, lo que nos permite afinar nuestras predicciones y entender cómo funciona el alosterismo», un campo que aún es incierto. “En nuestra empresa hacemos experimentos que resultan en una gran cantidad de datos. Todos estos datos nos dan las pistas sobre los siguientes que deben realizarse, así que está constantemente guiando nuestras decisiones empresariales”, aclara Baeza.

Para Júlia Domingo, esta generación de datos podría sentar “las bases de una tecnología de inteligencia artificial innovadora y más potente, capaz de ayudarnos a predecir y comprender los sitios alostéricos, guiar nuestros experimentos según esas predicciones y abrir la puerta a nuevos objetivos que no se pueden abordar con nuestra tecnología actual”.