Una inteligencia artificial aprendió a escuchar el idioma secreto con el que se arman los órganos del cuerpo

Amaneció con el cantar de un boyero en la laguna de los Esteros del Iberá y, mientras el sol se filtraba entre los camalotes, me puse a leer algo que me dejó pensando todo el día. Resulta que un grupo de científicos en Estados Unidos entrenó a una inteligencia artificial para que aprenda a leer el idioma con el que las células se dicen unas a otras en qué tienen que convertirse cuando un embrión se está formando. Y eso, aunque suene a ciencia ficción, puede terminar cambiando la manera en que se cultivan órganos en el laboratorio y cómo se buscan tratamientos para enfermedades pulmonares.

De qué se trata IRIS, la IA que traduce el diálogo celular

El sistema se llama IRIS y fue desarrollado por el equipo del Instituto Whitehead, vinculado al Instituto Tecnológico de Massachusetts. La investigadora Pulin Li, profesora de biología en el MIT, lo explicó con una imagen que a mí me resultó muy clara. Imaginate los asistentes de voz que se entrenan sobre todo en inglés y después, sin empezar de cero, reconocen otros idiomas. Bueno, IRIS hace algo parecido: primero aprende a identificar una señal química en un grupo de células y después la sabe reconocer en tejidos completamente distintos, incluso en aquellos que nunca vio durante su entrenamiento.

Para armar ese mapa, los investigadores trabajaron con células madre de ratón y humanas. Activaron y desactivaron de forma controlada seis señales químicas distintas, las mezclaron de a miles de combinaciones distintas y fueron registrando cómo cambiaba la actividad genética de cada célula. Con toda esa información, IRIS aprendió que ante determinada combinación de señales, una célula va camino de ser una neurona, un músculo cardíaco, una célula del intestino o parte de un pulmón.

Qué pudo predecir y por qué importa

Cuando lo pusieron a prueba con embriones de ratón, el sistema acertó al anticipar qué señales conducen a la formación del corazón, los pulmones, los intestinos, los músculos y la médula espinal. También resolvió una prueba más exigente: la segmentación embrionaria, que es el proceso por el cual el cuerpo se va organizando en partes a partir de señales que llegan desde dos direcciones opuestas. IRIS lo resolvió sin haber sido entrenado específicamente para eso. Y cuando lo enfrentaron a tipos de células nerviosas que nunca había procesado, sus predicciones coincidieron con lo que ya se sabía sobre cómo se forma el sistema nervioso.

“Piensa en los sistemas de reconocimiento de voz como Siri, que se entrenan principalmente en inglés, pero que luego utilizan ese entrenamiento para reconocer otros idiomas. IRIS hace lo mismo con las señales químicas de las células.”Pulin Li, investigadora del Instituto Whitehead y profesora de biología en el MIT

Del ratón a la mesada del laboratorio

Lo más promisorio, al menos para quienes padecemos o conocemos a alguien con problemas respiratorios, es que los investigadores ya usaron IRIS para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en laboratorio. Eso significa que, en el futuro, se podrían probar tratamientos para enfermedades como el asma y la fibrosis pulmonar sobre tejidos generados con más precisión, sin depender tanto de ensayos en animales o de biopsias difíciles de conseguir.

Mientras escribo esto, me quedo con la sensación de que estamos ante una herramienta que no reemplaza a los biólogos, sino que les traduce lo que las células murmuran entre sí. Y que cada vez que una máquina aprende un idioma nuevo, los humanos entendemos un poco más el nuestro. Si este tema te atrapa como a mí, te recomiendo seguir de cerca los próximos trabajos del laboratorio de Pulin Li en el MIT: seguro van a dar que hablar. Te dejo la invitación abierta para que vuelvas a esta columna cuando aparezca el próximo avance: acá vamos a estar, con los pies en el estero y la mirada puesta en lo que viene.