Una inteligencia artificial aprendió a leer el idioma secreto con el que se fabrican los órganos del cuerpo

A veces uno se cruza con una noticia que suena a ciencia ficción y, sin embargo, un laboratorio de Cambridge, Massachusetts. Un equipo del Instituto Whitehead, dependiente del MIT, acaba de dar a conocer a IRIS, una inteligencia artificial que aprende a leer los mensajes químicos que las células se mandan entre sí mientras se está formando un embrión. Y lo más inquietante, o lo más asombroso, según cómo se mire: a partir de esos mensajes, anticipa qué tipo de tejido va a terminar siendo cada célula. Corazón, pulmón, músculo, neurona. Lo que durante décadas fue una caja negra para la biología del desarrollo empieza a tener, por fin, un traductor.

Cómo funciona este traductor celular

La investigadora Pulin Li, una de las responsables del proyecto, lo explica con una imagen que cualquier lector puede reconocer: "Pensá en los asistentes de voz como Siri, que se entrenan sobre todo en inglés y después usan ese entrenamiento para reconocer otros idiomas". IRIS hace exactamente eso, pero con el lenguaje de las células. Aprende a identificar una señal química en un grupo de células y después la reconoce en tejidos completamente distintos, incluso en aquellos que nunca vio durante el entrenamiento. Los técnicos llaman a esto aprendizaje por transferencia, y los resultados, en las pruebas que difundió el equipo, son de manual.

Para armar el mapa que la máquina después consulta, los científicos trabajaron con células madre de ratón y humanas. Activaron y desactivaron de forma controlada seis señales químicas distintas, las combinaron de miles de maneras y fueron registrando cómo respondía la actividad genética de cada célula. Con ese material, IRIS aprendió que ante determinada combinación de señales corresponde un destino celular concreto. Algo así como un catálogo de instrucciones para fabricar un organismo.

• En embriones de ratón, IRIS anticipó con precisión qué señales conducen a la formación del corazón, los intestinos, los músculos y la médula espinal.
• Superó una prueba sobre segmentación embrionaria, el proceso por el cual el cuerpo se organiza en partes respondiendo a señales que llegan desde dos direcciones opuestas, sin haber sido entrenada específicamente para esa tarea.
• Cuando se la evaluó con tipos de células nerviosas que nunca había procesado, sus predicciones coincidieron con lo que ya se sabía sobre la formación del sistema nervioso.
• Los investigadores ya la aplicaron para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en laboratorio, un primer paso con implicancias potenciales para enfermedades como el asma y la fibrosis pulmonar.

Lo que más me llamó la atención al leer el trabajo, y se lo cuento porque creo que vale la pena compartirlo, es el cruce con la medicina del futuro. Si IRIS aprende qué señales empujan a una célula a convertirse en tejido pulmonar sano, la puerta que se abre es enorme: cultivar pulmones en laboratorio, probar fármacos sobre ese tejido, entender por qué falla en enfermedades crónicas. Hoy suena a promesa, mañana puede ser una silla de hospital menos ocupada. La biología del desarrollo siempre fue de esas disciplinas que avanzan despacio, casi en silencio, y de golpe nos cambia la vida sin que nos demos cuenta.