Crean el primer genoma funcional diseñado con IA

La IA ha logrado escribir pequeños genomas funcionales "asesinos de bacterias": fueron planificados para poner en acción un virus que acabó con la bacteria Escherichia coli en un contexto de laboratorio. Podría ser el primer paso de un cambio profundo: la llegada de "agentes terapéuticos" de IA diseñados a medida de cada necesidad específica.

Un equipo del Arc Institute en Palo Alto, Estados Unidos, afirma haber dado un paso histórico: diseñar con Inteligencia Artificial (IA) genomas completos capaces de producir virus bacteriófagos funcionales. Así lo indican y detallan en un estudio publicado en bioRxiv.

Diseñar genomas a medida

Los investigadores entrenaron modelos generativos, a los que llamaron Evo, para redactar secuencias completas de genoma y luego sintetizar algunos de esos diseños en el laboratorio, donde lograron generar partículas virales capaces de replicarse y eliminar bacterias.

El proceso combinó modelos de lenguaje formados con miles de millones de pares de bases de genomas, selección computacional y cribado experimental. Como modelo para la IA eligieron ΦX174, un microfago histórico de apenas 5.386 nucleótidos y que codifica once genes, lo suficientemente pequeño para sintetizarlo con costes manejables y lo bastante complejo para poner a prueba el diseño a escala genómica.

Los resultados, según una publicación de los propios científicos, indican que de las secuencias propuestas por la IA se construyeron múltiples genomas y, en varios casos, las partículas reconstituidas fueron viables, infectando y suprimiendo a Escherichia coli.

Oportunidades y riesgos

Esto demuestra que un modelo de IA no solo puede proponer secuencias con aspecto coherente, sino que algunas de esas propuestas funcionan en el mundo real y son verdaderamente efectivas. Además, decenas de diseños fueron probados y un número significativo produjo herramientas activas, lo que confirma la reproducibilidad del hallazgo fuera del laboratorio que lo originó.

Las implicaciones son diversas: por un lado, se abren nuevas vías para acelerar la creación de terapias específicas contra bacterias resistentes a antibióticos y para entender mejor la arquitectura mínima necesaria para que un genoma sea funcional. Incluso, con herramientas de diseño más potentes se podrían concebir agentes terapéuticos "a la carta", con mayor rapidez que por métodos tradicionales.

Por otra parte, diseñar genomas viables fuera del marco natural plantea dilemas regulatorios y riesgos potenciales de uso indebido, como por ejemplo hackeos destinados a la creación de armas biológicas de alto impacto. Se necesitarán buenas dosis de transparencia, controles estrictos y discusión pública sobre los límites de estos desarrollos, antes de normalizar este tipo de tecnologías.