La IA crea por primera vez un virus contra seres vivos: la ciencia acaba de cruzar una frontera
Si la Inteligencia Artificial (IA) es capaz de construir palabras y frases con todas las letras del abecedario, ¿por qué no podría escribir un genoma usando las cuatro letras que constituyen las secuencias de ADN? Esta pregunta se la hizo un equipo de científicos de la Universidad de Stanford antes de llevar a cabo un estudio que se acaba de publicar aún sin revisión por pares, pero sí con resultados muy interesantes. Y es que, según explican, han logrado obtener genomas virales y, con ellos, constituir partículas de virus bacteriófagos, capaces de fulminar poblaciones de bacterias en un experimento.
Esto habría sido interesante en cualquier momento, pero sobre todo lo es en una época en la que las resistencias a antibióticos se están convirtiendo en un serio problema. Cada vez más bacterias tienen las herramientas para evadir a los únicos fármacos capaces de destruirlas, por lo que se convierten en una versión más poderosa y prácticamente indestructible. Es tan terrorífico como parece, de modo que los virus bacteriófagos, capaces de infectar y matar a las bacterias, podrían ser una herramienta muy eficaz.
Por supuesto que se pueden aislar y cultivar en el laboratorio, pero no es nada sencillo. Recordemos que los virus solo pueden replicarse si están infectando las células de un huésped. En el caso de los bacteriófagos, esas células son bacterias. Por lo tanto, inicialmente sería necesario cultivar bacterias para poder multiplicar esos virus. Estos científicos, en cambio, han logrado crear ellos mismos los bacteriófagos con ayuda de un algoritmo de IA similar al que da lugar a chatbots como ChatGPT. Los resultados han sido muy positivo al probar los bacteriófagos resultantes sobre bacterias Escherichia coli, aunque debemos recordar que el estudio necesita aún pasar por las revisiones pertinentes.
¿Cómo se pueden construir virus bacteriófagos mediante IA?
La IA funciona a base de entrenamientos con millones y millones de datos. Para poder construir frases ha leído previamente muchísimas frases. Sabe cómo engarzar las letras entre sí para que tengan sentido, y después cómo relacionar las palabras resultantes.
En el caso de los genes, se necesitan solo 4 letras, correspondientes a 4 bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina(C) y timina (T). Las bases nitrogenadas son uno de los componentes de los nucleótidos, que son los ladrillitos que constituyen los ácidos nucleicos. El ADN es un ácido nucleico, cuyos nucleótidos se distinguen entre sí principalmente por cuál de las bases nitrogenadas llevan asociados. Por eso, las secuencias de ADN constan de esas cuatro letras: AGCT. En caso de que estemos hablando de ARN en vez de ADN, solo se cambia lo T por una U de uracilo.
Cada especie, y más concretamente cada individuo, tiene su propia combinación de estas 4 letras. Son, por así decirlo, nuestro libro de instrucciones. Por eso, si la IA lee muchísimos de estos libros de instrucciones, quizás podría componer otros desde cero. Eso es lo que probaron estos científicos, con el desarrollo de un algoritmo al que bautizaron como Evo2. Lo adiestraron con un montón de secuencias genéticas de virus bacteriófagos, de modo que aprendiera cómo combinar las letras para escribir sus libros de instrucciones. Después, lo dejaron construir nuevas secuencias desde cero. Por otro lado, dispusieron de una herramienta capaz de identificar cuáles de las secuencias obtenidas se corresponden realmente con un bacteriófago. Recordemos que a veces ChatGPT se inventa lo que no sabe. Es algo bastante común en la IA, por lo que hay que tener mil ojos.
¿Y ahora qué?
Una vez filtradas las secuencias, para seleccionar solo las que se correspondieran con virus bacteriófagos, estos científicos procedieron a fabricarlas. Las secuencias de nucleótidos se pueden sintetizar en el laboratorio. Lo más complicado es obtener la secuencia. Después, convirtieron ese nuevo material genético en plásmidos. Estas son unas estructuras de ADN circulares típicas de las bacterias. Para introducir nuevos genes en una bacteria se les suele dar siempre esta forma inicialmente, ya que la introducción es más sencilla.
Las secuencias de los virus bacteriófagos seleccionadas por la IA se convierten así en un caballo de Troya. Este se camufla entre el propio material genético de la bacteria, que comienza a leer las instrucciones como si fuesen suyas. El resultado es que la propia bacteria construye en su interior el virus que causará su destrucción.
Según han explicado estos científicos en declaraciones a IFLScience, ya han probado los virus en bacterias Escherichia coli y los resultados han sido muy buenos. Los virus fulminaron a las bacterias.
Hay que ir con cautela
Los autores de este estudio ya lo han enviado para su revisión por pares. Es decir, lo han puesto a disposición de otros científicos para que comprueben si la metodología es correcta y los resultados tienen sentido. Aún no ha finalizado dicha revisión, por lo que los resultados deben leerse con mucha cautela. Sea como sea, sin duda es un ejemplo muy interesante de lo que puede llegar a hacer la IA. Si la revisión por pares es exitosa y se puede seguir trabajando en esta línea, podríamos estar ante una futura herramienta muy potente para combatir bacterias resistentes a antibióticos.