La IA ya puede diseñar virus que atacan a las bacterias

Científicos de Stanford utilizaron IA para crear bacteriófagos, unos virus que atacan exclusivamente a bacterias. De 285 diseños probados, 16 funcionaron y algunos consiguieron vencer la resistencia de distintas cepas de E. coli. El avance podría ayudar a desarrollar nuevos tratamientos, pero también obliga a discutir controles de bioseguridad.

La inteligencia artificial acaba de cruzar una nueva frontera. Ya no solo escribe textos, crea imágenes o ayuda a descubrir medicamentos: ahora también puede diseñar el genoma completo de un virus y conseguir que funcione en un laboratorio.

El avance fue realizado por investigadores de la Universidad de Stanford y publicado en la revista científica Science. La noticia, difundida también por Axios, tiene una aclaración importante: los científicos no crearon virus capaces de enfermar a personas. Trabajaron con bacteriófagos, una clase de virus que infecta bacterias.

Una IA entrenada para entender el ADN

Para realizar el experimento, el equipo utilizó Evo 1 y Evo 2, dos modelos de inteligencia artificial especializados en genética. Funcionan de una manera parecida a los grandes modelos de lenguaje, como ChatGPT, pero en lugar de aprender cómo se relacionan las palabras, analizan las reglas y los patrones presentes en las secuencias de ADN.

Los modelos habían sido entrenados con más de dos millones de genomas de bacteriófagos. Después recibieron un entrenamiento más específico con 14.466 secuencias pertenecientes a una misma familia de virus.

Los científicos tomaron como referencia al bacteriófago ΦX174, que infecta determinadas cepas de la bacteria Escherichia coli. Es un virus pequeño: su genoma tiene 5.386 componentes básicos —llamados nucleótidos— y apenas 11 genes. Aun así, diseñarlo desde cero requiere coordinar diferentes piezas genéticas para que pueda formarse, reproducirse y reconocer a la bacteria correcta.

La IA generó miles de posibles genomas

Los investigadores filtraron los candidatos más prometedores y seleccionaron 285 diseños para fabricarlos y probarlos en el laboratorio. De ese total, 16 produjeron virus funcionales. Esto equivale a una tasa de éxito cercana al 5,6%.

Puede parecer un porcentaje bajo, pero el resultado es científicamente relevante: tres de los virus creados por la IA tuvieron incluso un rendimiento superior al bacteriófago natural utilizado como referencia.

Virus diseñados para atacar una bacteria específica

Uno de los principales desafíos de la terapia con bacteriófagos es evitar que ataquen bacterias que resultan beneficiosas para el organismo. Por eso, los investigadores también analizaron la precisión de los diseños.

Los 16 virus funcionales infectaron a dos cepas de E. coli, pero no se reprodujeron en otras seis cepas bacterianas evaluadas, según explicó el Arc Institute. Esto indica que la IA pudo modificar ampliamente los genomas sin que los virus perdieran completamente su capacidad para reconocer un objetivo determinado.

El hallazgo más importante apareció cuando los científicos probaron los bacteriófagos artificiales contra tres cepas de E. coli que habían desarrollado resistencia al virus natural ΦX174. Al combinar distintos virus diseñados por IA en un mismo cóctel, lograron superar esa resistencia en pocos ciclos experimentales. El bacteriófago natural, en cambio, no pudo hacerlo.

¿Podrían reemplazar a los antibióticos?

Todavía es demasiado pronto para afirmarlo. El experimento se realizó con bacterias dentro de un laboratorio y no en animales ni en seres humanos. Además, las cepas estudiadas eran resistentes a un bacteriófago, no necesariamente a los antibióticos.

Sin embargo, el trabajo muestra una posible estrategia para enfrentar a las llamadas superbacterias. Si una bacteria aprende a defenderse de un virus, la IA podría ayudar a generar rápidamente nuevas variantes y combinarlas en un tratamiento más difícil de evadir.

La necesidad de encontrar nuevas herramientas es urgente. Según la Organización Mundial de la Salud, la resistencia bacteriana estuvo asociada con más de 4,7 millones de muertes durante 2021. Además, aproximadamente una de cada seis infecciones bacterianas confirmadas en laboratorios durante 2023 presentó resistencia a los antibióticos.

El otro lado del avance

La investigación también encendió una alarma. Si una IA puede diseñar virus que atacan bacterias, en el futuro una tecnología similar podría utilizarse para intentar producir organismos más peligrosos.

Para reducir ese riesgo, los investigadores eliminaron de los datos de entrenamiento las secuencias de virus que infectan a seres humanos, animales o plantas. También utilizaron bacterias no patógenas y trabajaron bajo medidas especiales de contención.

El problema es que esos cuidados dependen de quién use la tecnología. Los especialistas Thomas Inglesby y Moritz Hanke, del Johns Hopkins Center for Health Security, advirtieron que la capacidad de diseñar genomas virales con IA ya existe, pero las reglas globales para controlarla todavía están atrasadas.

La discusión ya no pasa solamente por regular los algoritmos. También será necesario supervisar quién puede encargar ADN sintético, reforzar los controles en los laboratorios y establecer evaluaciones de seguridad antes de fabricar un organismo diseñado por inteligencia artificial.

El experimento no significa que una IA pueda crear de manera sencilla una pandemia. Los bacteriófagos utilizados son pequeños, solo infectan ciertas bacterias y fueron desarrollados en condiciones controladas. Pero el mensaje científico es claro: la inteligencia artificial comenzó a pasar del mundo digital al biológico. Y junto con sus posibles beneficios médicos aparece una responsabilidad igualmente grande: aprender a controlar lo que es capaz de crear.

fuente:pagina 12

op: checo murciano