Descubren un traductor que le pone palabras a las instrucciones químicas que arman un embrión

El otro día se me quemó el arroz porque me distraje con el teléfono. Lo que me pasa con el celular es, más o menos, lo mismo que les pasa a las células cuando nadie les avisa qué tienen que hacer: se vuelven un desastre. Y acá aparece una herramienta que justo viene a poner orden en ese quilombo.

Un equipo del Instituto Whitehead, en Cambridge, Estados Unidos, construyó IRIS, un sistema de inteligencia artificial que lee las señales químicas que reciben las células durante el desarrollo embrionario y predice en qué tejido se convertirán. Dicho de manera casera: es como el traductor que te aclara el mensaje confuso que mandó tu primo en el grupo de la familia.

Cómo funciona el truco

La técnica se llama aprendizaje por transferencia. La idea es simple: entrenás a la IA con un problema y después la dejás suelta con otro distinto. Pulin Li, investigadora del Instituto Whitehead y profesora de biología en el MIT, lo comparó con lo que hacen los sistemas de reconocimiento de voz tipo Siri. Esos asistentes se entrenan sobre todo en inglés y después usan lo aprendido para entender otros idiomas.

IRIS hace lo mismo con las señales químicas: aprende a reconocer un mensaje en un grupo de células y después lo identifica en tejidos que nunca vio. Si esto fuera Buenos Aires, sería como aprender a manejar en el microcentro y después zafar el tránsito de la General Paz un martes a las seis de la tarde.

El entrenamiento con células madre

• Los investigadores trabajaron con células madre de ratón y de humano.
• Activaron y desactivaron seis señales químicas distintas y las combinaron de miles de formas distintas.
• Anotaron cómo cambiaba la actividad genética de cada célula ante cada combinación.
• Con toda esa información armaron un mapa: ante tal combinación de señales, tal destino celular.

El mapa es lo que le permite a IRIS anticipar qué va a salir de cada célula. Algo así como tener una bola de cristal, pero en vez de mirar el futuro, mira los químicos.

Los resultados, en criollo

• En embriones de ratón, identificó las señales que guían la formación del corazón, los pulmones, los músculos, los intestinos y la médula espinal.
• Superó una prueba de segmentación embrionaria, que es cuando el cuerpo se organiza en partes siguiendo señales que vienen desde dos direcciones opuestas, sin haber sido entrenado para eso.
• Con tipos de células nerviosas que nunca había procesado, sus predicciones coincidieron con lo que ya se sabía sobre la formación del sistema nervioso.

Lo de la segmentación es clave: IRIS se mandó un golazo sin haber practicado la jugada. Es como si yo aprendiera a jugar al truco y de repente me sentara a una mesa de ajedrez y ganara una partida.

Para qué sirve, en concreto

Los investigadores ya lo usaron para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en laboratorio. ¿Y a mí qué, Florencia? Bueno, que cultivar pulmones en una placa suena a ciencia ficción, pero tiene implicancias directas para enfermedades como el asma y la fibrosis pulmonar. Si IRIS ayuda a que esos tejidos crezcan mejor afuera del cuerpo, los ensayos de medicamentos van a ser más precisos y, eventualmente, más rápidos.

“El cuerpo humano es una conversación química permanente entre células. IRIS nos da, por primera vez, un traductor fiable para esa conversación.”Pulin Li, investigadora del Instituto Whitehead y profesora del MIT

Mi consejo de siempre: cuando aparezca una herramienta así, no la mires con la fascinación boba ni con el miedo cinematográfico. La IA en biología no viene a reemplazar científicos ni a clonar personas en un garage. Viene a hacer el trabajo tedioso de leer patrones para que los investigadores pierdan menos tiempo y ganen más precisión. Mientras tanto, yo voy a volver a intentar cocinar arroz sin distraerme.