El ADN y la IA se unen para crear una biblioteca masiva de cadenas genéticas: lo han hecho más rápido que nunca

Si te digo que se puede programar una célula humana para que haga lo que queremos, seguramente creerás que o bien nos hemos vuelto locos o bien hemos elegido el primer guion de ciencia ficción con el que nos hemos topado. Sin embargo, esto no es una quimera, sino un problema de ingeniería. Cada célula funciona siguiendo instrucciones escritas en su ADN y parece que podemos llegar a programarla con ayuda de la más moderna inteligencia artificial.

Diseñando circuitos genéticos a través de la IA

Recientemente, según el estudio publicado en la revista científica Nature, hemos conocido una extraordinaria investigación llevada a cabo por un equipo de científicos de la Universidad Rice, que ha demostrado, por primera vez, que la inteligencia artificial puede utilizarse para diseñar circuitos genéticos en células humanas.

Este trabajo presenta una técnica llamada CLASSIC, acrónimo de Combinando de Secuenciación de Largo y Corto Alcance para Investigar la Complejidad Genética, que es capaz de crear y analizar millones de diseños de ADN de un solo plumazo. La idea central de la técnica es sencilla. Se sabe que para una misma función biológica existen muchísimas combinaciones posibles de ADN. Por tanto, encontrar la mejor es como buscar una aguja en un pajar.

Este es parte del equipo de científicos de la Universidad Rice que ha llevado a cabo la investigación de ADN e IA

Aquí es donde entra en juego la técnica CLASSIC, que, según la información publicada en la página web de la Universidad Rice, es capaz de convertir ese pajar en un mapa. Lo que se hace es crear enormes bibliotecas de circuitos genéticos, introducirlos en células humanas y observar cómo se comportan. Más tarde, cada resultado se registra con precisión. Y la clave, en este caso, está en cómo se recogen los datos.

El equipo ha combinado dos tipos de secuenciación genética. Una permite leer fragmentos largos de ADN y saber exactamente cómo es cada circuito. La otra es la que identifica pequeñas etiquetas que vinculan cada diseño con su rendimiento. El resultado es una base de datos que conecta la combinación de ADN con su efecto en la célula. Y ahora viene la inteligencia artificial para echarnos una mano.

Con esa base de datos, los investigadores enseñan a la inteligencia artificial a fijarse en qué combinaciones de ADN funcionan mejor y cuáles no, para que aprenda patrones y pueda anticipar qué diseños genéticos darán buen resultado sin tener que probarlos todos en el laboratorio. Y la sorpresa llegó cuando los científicos comprobaron esas predicciones en el laboratorio. Vieron que los resultados coincidían de forma sorprendente.

Además, este estudio revela algo muy interesante: no existe una única solución perfecta. Muchas combinaciones distintas pueden lograr el mismo objetivo, de la misma manera que se puede viajar entre dos puntos de un mapa por varias carreteras. Este estudio es realmente importante porque antes crear estos circuitos genéticos era lento y podía llevar meses.

Ahora, con CLASSIC se pueden probar miles a la vez y usar datos reales para mejorar el proceso. Esto, posiblemente, podría acelerar el desarrollo de terapias celulares contra el cáncer y otras enfermedades. Por tanto, ahora sabemos cómo la inteligencia artificial empieza a entender cómo funciona el ADN y cómo nos puede ayudar a diseñarlo a nuestro favor.