La IA diseña los primeros virus funcionales inexistentes en la naturaleza

Investigadores de la Universidad de Stanford y el Arc Institute han utilizado inteligencia artificial para diseñar 16 virus funcionales con genomas nunca antes vistos en la naturaleza, en lo que los científicos describen como un "punto de inflexión muy significativo" para la biología sintética. El trabajo, publicado el jueves en la revista Science, marca la primera vez que se utiliza IA generativa para crear genomas virales completos y viables.bbc+1

Cómo funciona

El equipo utilizó modelos de IA llamados Evo 1 y Evo 2, que funcionan de manera similar a los modelos de lenguaje extenso como ChatGPT, pero predicen secuencias genéticas en lugar de palabras. Entrenados con datos genéticos de virus, bacterias, plantas y humanos, los modelos fueron ajustados para diseñar bacteriófagos (virus que atacan bacterias) basados en un virus natural llamado Phi X-174 que solo infecta a E. coli.biorxiv+1

De aproximadamente 300 diseños de genomas generados por IA sintetizados en el laboratorio, 16 resultaron viables, infectando y eliminando con éxito bacterias E. coli. Varios de los fagos diseñados por IA demostraron una mayor eficacia que el virus original y fueron capaces de superar la resistencia bacteriana que el fago natural no pudo.nytimes+2

"Esta es la primera vez que se emplea IA generativa para diseñar un genoma completo que puede replicarse y realizar otras funciones celulares", declaró a la BBC Brian Hie, profesor asistente en la Universidad de Stanford.bbc

Promesa médica

El avance abre un camino hacia nuevos tratamientos para infecciones resistentes a los antibióticos. Un cóctel de los fagos generados por IA superó rápidamente la resistencia en tres cepas de E. coli durante las pruebas, mientras que el virus natural fracasó por completo. La terapia con fagos se considera cada vez más un enfoque prometedor para combatir infecciones bacterianas que ya no responden a los antibióticos tradicionales.arcinstitute+2

Patrick Cai, presidente de genómica en el Instituto de Biotecnología de Manchester, calificó el estudio como un "hito importante", señalando que los modelos de lenguaje genómico "están empezando a comprender los principios de diseño codificados por la evolución".bbc+1

Preocupaciones de bioseguridad

En un comentario que acompaña a la publicación en Science, Thomas Inglesby y sus colegas del Centro Johns Hopkins para la Seguridad Sanitaria advirtieron que los hallazgos plantean "cuestiones urgentes de seguridad", afirmando que ya no es cuestión de si llegará el diseño viral generativo, sino de cómo puede proceder "sin causar daños graves".bbc

Los investigadores tomaron precauciones excluyendo de sus datos de entrenamiento virus capaces de infectar organismos complejos y trabajando exclusivamente con fagos bacterianos en un entorno de laboratorio seguro. Los genomas de los fagos diseñados comprenden alrededor de 5.400 pares de bases (una fracción de los aproximadamente 500.000 pares de bases en el genoma de la célula viva más pequeña), pero Hie indicó que su equipo está "definitivamente interesado en trabajar para" diseñar organismos más complejos.bbc