La IA da un salto histórico al diseñar virus que nunca habían existido y acelera la investigación biomédica
Los 16 diseños que superaron las pruebas de laboratorio generaron virus desconocidos hasta ahora en la naturaleza y algunos lograron infectar bacterias y replicarse con una eficacia igual o superior a la de virus naturales. Brian Hie, profesor adjunto de la Universidad de Stanford y biólogo computacional, situó ante la BBC el alcance de ese resultado al explicar que “este es un paso más en la complejidad que puede diseñar la IA generativa; es la primera vez que se utiliza la IA generativa para diseñar un genoma completo, algo que puede replicarse y tener otras funciones dentro de las células... esto era un territorio nuevo para nosotros”.
El experimento estadounidense llevó los modelos generativos más allá del texto y el código informático hasta utilizarlos para escribir secuencias genéticas completas capaces de funcionar después de su síntesis. Science publicó el trabajo desarrollado por científicos del Arc Institute de Palo Alto y la Universidad de Stanford, mientras The New York Times recogió cómo aquellas propuestas creadas por ordenador acabaron materializándose dentro de bacterias.
La trayectoria reciente de la inteligencia artificial aplicada a la medicina había estado asociada a tareas muy distintas, entre ellas los sistemas robóticos capaces de intervenir como cirujanos con precisión milimétrica, un terreno en el que China ya había mostrado avances. El nuevo trabajo desplaza esa capacidad hacia la biotecnología y permite que un modelo genere instrucciones genéticas completas antes de comprobar su comportamiento experimental.
Evo aprendió el lenguaje del ADN con millones de organismos
Evo fue desarrollado para trabajar con el lenguaje del ADN y se entrenó con unos nueve billones de nucleótidos procedentes de millones de animales, plantas, microorganismos y virus. Sus versiones Evo 1 y Evo 2 generaron alrededor de 700.000 posibles genomas a partir de la familia del bacteriófago Phi X-174, conocido desde hace casi un siglo y capaz de infectar bacterias como E. coli, pero no a seres humanos.
Para reducir ese enorme conjunto de propuestas, Evo estudió los 11 genes del Phi X-174 junto con los de unos 15.000 virus emparentados y planteó nuevas configuraciones genéticas que después fueron filtradas por el equipo. Los científicos escogieron 285 secuencias, sintetizaron su ADN y lo introdujeron en bacterias para comprobar si aquellas instrucciones podían producir partículas virales funcionales fuera del ordenador.
La elección de bacteriófagos mantuvo el ensayo apartado de virus capaces de infectar personas y permitió estudiar el rendimiento de los diseños dentro de un entorno de laboratorio controlado. El equipo limitó deliberadamente el alcance por motivos de seguridad y los investigadores recalcaron que los organismos producidos mediante Evo no están diseñados para infectar seres humanos, una condición que acotó el tipo de material biológico empleado.
Los nuevos virus abren opciones para futuras terapias médicas
La capacidad para diseñar genomas funcionales abre a la vez un problema de bioseguridad porque estas herramientas avanzan con rapidez y todavía falta un marco regulatorio internacional capaz de evaluar sus posibles usos indebidos. Los expertos citados por la BBC han advertido de preocupaciones “urgentes”, una cautela vinculada a la posibilidad de que futuros modelos se apliquen a organismos con riesgos distintos de los bacteriófagos empleados en este ensayo.
Las herramientas de inteligencia artificial ya habían intervenido en el análisis de estructuras biológicas y en el diseño de proteínas, mientras otras investigaciones las han empleado para buscar nuevos antibióticos. Crear un virus viable completo exige otro nivel de coordinación genética, porque el genoma resultante debe replicarse y cumplir funciones dentro de una célula, un salto que amplía el tipo de sistemas biológicos que pueden diseñarse mediante modelos generativos.
Entre las aplicaciones planteadas figura el desarrollo de terapias fágicas personalizadas destinadas a utilizar virus contra bacterias resistentes a los antibióticos, una vía que podría ampliar las opciones ante infecciones difíciles de tratar. La biología sintética dispone así de modelos capaces de explorar genomas completos antes de llevarlos al laboratorio, y su posible utilidad médica dependerá de cómo avance esa investigación dentro de los límites de seguridad asociados a esta nueva capacidad.