ALLOX vol transformar la medicina del futur. L’empresa techbio acaba d’instal·lar-se al Parc Científic de Barcelona i es perfila com una de les startups més prometedores de l’ecosistema biotecnològic català. La seva tecnologia única, sistemàtica i escalable, promet il·luminar un dels aspectes més complexos de les proteïnes, la regulació al·lostèrica, i obrir noves oportunitats per tractar malalties, com el càncer, fins ara difícils o impossibles d’abordar amb els tractaments convencionals.

Fundada el 2023 per Júlia Domingo (CEO), André Faure (CDO) i Pablo Baeza (CSO) com a spinoff del Centre de Regulació Genòmica (CRG) de Barcelona amb el suport d’Asabys Partners i CDTI Innovació, ALLOX ha creat una plataforma innovadora que combina genètica experimental, intel·ligència artificial i models energètics. El seu objectiu és convertir el que abans es considerava inabastable en medicina: identificar els llocs al·lostèrics, fins ara elusius, i convertir-los en noves dianes terapèutiques per desenvolupar tractaments més efectius.

Els tres investigadors es van conèixer treballant junts al laboratori del professor ICREA Ben Lehner, qui també és cofundador i principal assessor científic de l’empresa. A partir de la seva experiència en l’estudi de les mutacions genètiques, van començar a analitzar com petits canvis en l’ADN afecten el funcionament de les proteïnes, des de la seva producció fins a la seva forma i la seva capacitat per connectar-se amb altres proteïnes. El gir fonamental en la seva investigació va arribar quan van adonar que la tecnologia no només els hi permetia identificar el lloc d’unió de la interacció proteïna-proteïna, sinó també les regions reguladores més distants, anomenades llocs al·lostèrics, que actuen com a controls remots i la modificació dels quals pot canviar el comportament de la proteïna, amb o sense alterar-ne l’estructura principal.

Gràcies a l’ús de l’escaneig mutacional profund, els investigadors aconsegueixen mapejar totes les possibles petites mutacions en diferents parts de la proteïna que afecten el seu comportament. Aquesta tècnica va revelar agrupacions de mutacions properes entre si en l’estructura de la proteïna que afecten de manera similar el seu comportament, cosa que suggereix la presència “d’interruptors” a la superfície de la proteïna capaços de modular-ne la funció, obrint així noves possibilitats per dissenyar teràpies que regulin l’activitat proteica de manera més específica i eficaç. El treball, publicat a la revista Nature, aporta un marc general per identificar i entendre millor els mecanismes al·lostèrics en les proteïnes, revelant que la regulació al·lostèrica és més comuna i distribuïda del que es pensava.

Els moduladors al·lostèrics són una de les fronteres més prometedores en el desenvolupament de medicaments innovadors. La visió a llarg termini d’ALLOX és crear la nova generació d’eines basades en la regulació al·lostèrica, capaces de predir i dissenyar noves funcions proteiques per al tractament de malalties com el càncer.

Mapejant l’al·losterisme: una tecnologia versàtil per a múltiples malalties

La plataforma d’ALLOX és una combinació de tècniques experimentals i computacionals, però la veritable singularitat de la seva tecnologia és que també és integral. “En lloc de fer i analitzar mutacions individuals una a una, podem realitzar una mutagènesi sistemàtica de tota la proteïna”, explica André Faure. “És com encendre les llums d’una habitació a fosques”, continua l’investigador, la qual cosa els permet veure la imatge completa de la proteïna. “Actualment, estem aplicant la nostra tecnologia de mutagènesi multidimensional a les interaccions proteïna-proteïna, una àrea terapèutica gegantina pràcticament inexplorada, per entendre com les mutacions afecten aquestes interaccions i identificar els llocs al·lostèrics”, afirma Faure.

L’al·losterisme és un fenomen biològic que permet que la proteïna canviï la seva forma o funció en resposta a senyals externes. Malgrat la seva importància, l’al·losterisme continua sent un misteri perquè molts d’aquests llocs al·lostèrics estan ocults i són difícils d’identificar. Són ” interruptors ocults” a les proteïnes que juguen un paper crucial en la regulació cel·lular.

“El poc que sabem sobre els llocs al·lostèrics és que poden ser objectius excel·lents per al descobriment de medicaments. Els moduladors al·lostèrics resulten ser molt bones teràpies, perquè són molt més específiques per a cada proteïna, així que provoquen menys efectes secundaris i poden superar algunes de les complicacions de la clínica, com la toxicitat”, explica Júlia Domingo.

Il·luminar aquests llocs ocults a les proteïnes permet crear mapes al·lostèrics que serveixin de guia en la descoberta de noves teràpies dirigides a malalties per a les quals actualment no existeixen opcions terapèutiques. “Amb els nostres primers mapes, ens vam adonar que en realitat l’al·losterisme està molt estès: hi ha molts llocs a les proteïnes, fora de la interfície d’unió, o lloc ortostèric, que regulen aquella activitat. Així que és un espai molt ric i potencialment molt valuós on buscar llocs per al disseny de nous medicaments”, explica André Faure.

“La nostra tecnologia és independent del tipus de diana, cosa que ens permet aplicar-la a una àmplia varietat de proteïnes”, afegeix Júlia Domingo. “Vam començar en el camp de l’oncologia perquè compta amb nombroses dianes validades causants de malalties, però la majoria d’aquestes són excepcionalment difícils de tractar amb medicaments convencionals. Actualment, estem expandint la nostra tecnologia cap a altres àrees, com la immunologia, on ens enfoquem en les interaccions entre proteïnes en rutes biològiques clau que podrien tenir un impacte terapèutic significatiu”, conclou la CEO de l’empresa.

La capacitat de generació i processament d’informació de ALLOX els permet establir metes a curt termini amb gran precisió. Segons explica Pablo Baeza, “cada dia generem més i més dades de les quals podem aprendre, la qual cosa ens permet afinar les nostres prediccions i entendre com funciona l’alostèrica”, un camp que encara és incert. “A la nostra empresa fem experiments que donen com a resultat una gran quantitat de dades. Totes aquestes dades ens donen les pistes sobre els següents que s’han de realitzar, així que està constantment guiant les nostres decisions empresarials”, aclareix Baeza.

Per a Júlia Domingo, aquesta generació de dades podria establir “les bases d’una tecnologia d’intel·ligència artificial innovadora i més potent, capaç d’ajudar-nos a predir i comprendre els llocs al·lostèrics, guiar els nostres experiments segons aquestes prediccions i obrir la porta a nous objectius terapèutics que no es poden abordar amb la nostra tecnologia actual”.