LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA) HA TENIDO INJERENCIA EN MÚLTIPLES ÁREAS DE LA SOCIEDAD MODERNA. En el ámbito sanitario ha permitido el monitoreo de pacientes mediante aplicaciones y aceleró la investigación médica. En ese tenor, un grupo de científicos creó los primeros virus diseñados con IA, capaces de cazar y matar cepas de Escherichia coli (E. coli).
“Esta es la primera vez que los sistemas de IA pueden escribir secuencias coherentes a escala genómica. El siguiente paso es la vida generada por IA”, afirmó Brian Hie, biólogo computacional de la Universidad de Stanford, California. Su colega Samuel King añadió que todavía se requieren muchos avances experimentales para diseñar un organismo vivo completo.
El estudio, publicado en el servidor de preimpresión bioRxiv —aún pendiente de revisión por pares— y retomado por Nature, resalta el potencial de la IA para crear herramientas biotecnológicas y terapias destinadas al tratamiento de infecciones bacterianas.
“Esperamos que una estrategia como esta pueda complementar las existentes de fagoterapia y, en el futuro, ampliar las terapias dirigidas a patógenos preocupantes”, señaló Hie.
La fagoterapia es un tratamiento que utiliza bacteriófagos (virus que infectan bacterias) con el fin de combatir infecciones bacterianas. Representa una alternativa a los antibióticos, especialmente valiosa cuando las bacterias desarrollan resistencia.
Para diseñar los genomas virales, según Nature, los investigadores recurrieron a Evo 1 y Evo 2, modelos de IA capaces de analizar y generar secuencias de ADN, ARN y proteínas. Primero definieron una plantilla de diseño, es decir, una secuencia inicial que guía al modelo de IA en la creación de un genoma con características específicas. Eligieron ΦX174, un virus simple de ADN monocatenario con 5386 nucleótidos en 11 genes, que contiene todos los elementos genéticos necesarios para infectar huéspedes y replicarse en ellos.
“Los modelos Evo ya habían sido entrenados con más de 2 millones de genomas de fagos. Sin embargo, los investigadores refinaron aún más su entrenamiento —con un método conocido como aprendizaje supervisado— para producir genomas virales similares a ΦX174, pero con la capacidad específica de infectar cepas de E. coli, sobre todo aquellas resistentes a los antibióticos”, explicó la revista.
Aproximadamente 16 de los 302 bacteriófagos diseñados mediante IA mostraron especificidad de hospedador hacia E. coli y lograron infectar la bacteria. Los investigadores también comprobaron que las combinaciones de fagos creados con IA infectaron y eliminaron tres cepas distintas de E. coli, algo que el ΦX174 original no consiguió.
Sin embargo, Peter Koo, biólogo computacional del Laboratorio Cold Spring Harbor en Laurel Hollow, Nueva York, argumentó que el modelo Evo por sí solo “aún no es suficiente para diseñar y generar virus sin la intervención, la guía y el filtrado del equipo”.
“Pero creo que, como sistema global, con todos los filtros implementados y todo el sistema y la metodología que diseñaron, demuestra que podría ser un enfoque que conduzca a genomas funcionales”, pormenorizó.
Aunque existen preocupaciones éticas sobre el uso de la IA para diseñar virus que puedan dañar a los humanos, Kerstin Göpfrich, biofísica y bióloga sintética de la Universidad de Heidelberg (Alemania), afirmó que este problema, conocido como el “dilema del doble uso”, no es exclusivo de la IA, sino que siempre es una preocupación en biología. ”
“Creo que en la investigación en general siempre existe el dilema del doble uso. La IA no tiene nada de específico y siempre se puede usar el progreso para bien o para mal”, dijo.
Ahora los investigadores esperan que sus resultados puedan utilizarse para generar, de forma segura, virus diseñados con IA que traten diversas enfermedades y problemas de salud pública, incluido el creciente problema de la resistencia bacteriana. N
