La IA que espía los mensajes secretos que le dicen a una célula si tiene que ser corazón o pulmón

¿Y si una computadora pudiera leer los mensajes invisibles que le dicen a una célula si tiene que terminar siendo parte del corazón, del pulmón o del cerebro? Bueno, parece que ya hay una que aprendió a hacerlo. Se llama IRIS y la creó un equipo del Instituto Whitehead, asociado al MIT, en Estados Unidos. La novedad se conoció esta semana y abre una puerta enorme para entender cómo se arma un cuerpo humano desde cero.

La idea de fondo es simple de explicar, aunque el aparato tecnológico detrás sea cualquier cosa. Durante el desarrollo embrionario, las células no trabajan a ciegas: se pasan señales químicas entre ellas, como mensajeros en moto, y según el mensaje que reciben se transforman en un tipo de tejido u otro. Una termina siendo neurona, otra forma parte del músculo del corazón, una tercera pasa a integrar un intestino. Descifrar ese código era uno de los dolores de cabeza más viejos de la biología. Ahora IRIS lo traduce en tiempo récord.

¿Y cómo hace esta inteligencia artificial para entender el idioma de las células?

La clave está en una técnica llamada aprendizaje por transferencia, la misma que usa, por ejemplo, el traductor de Google cuando le enseñás una palabra en español y después la reconoce escrita en otro idioma. Pulin Li, investigadora del Whitehead y profesora de biología del MIT, lo graficó con un ejemplo bien criollo: es como esos asistentes de voz tipo Siri que se entrenan básicamente en inglés y después, con esa base, terminan entendiendo cuando les hablás en español o en chino. IRIS hace lo mismo: aprende a identificar una señal química en un grupo de células y después la reconoce en tejidos que nunca estudió.

Para armarlo, los investigadores trabajaron con células madre de ratón y de humano. Activaron y apagaron de manera controlada seis señales químicas distintas, las combinaron de a miles de formas distintas y fueron anotando cómo respondía la actividad genética de cada célula. Con toda esa información armaron un mapa enorme: ante una combinación X de señales, IRIS puede predecir qué va a ser esa célula el día de mañana.

¿Y funciona en la práctica o es puro marketing científico?

Funciona, y bastante bien. En pruebas con embriones de ratón, IRIS anticipó con precisión qué señales químicas son las que terminan formando el corazón, los pulmones, los músculos y la médula espinal. También aprobó un examen extra: la segmentación embrionaria, ese proceso en el que el cuerpo se va organizando en partes a partir de señales que llegan desde dos lados opuestos, una tarea para la que no había sido entrenado de forma específica. Y cuando le pasaron tipos de células nerviosas que jamás había visto, sus predicciones coincidieron con lo que ya se sabía sobre cómo se arma el sistema nervioso. Punto para la máquina.

¿Y esto para qué le sirve a un tipo común y corriente?

La aplicación más concreta que mostró el equipo hasta ahora es en el cultivo de tejido pulmonar en laboratorio. Usaron a IRIS como asesor para mejorar las condiciones en las que se hacen crecer esas células, algo que puede sonar técnico pero que pega de lleno en enfermedades como el asma o la fibrosis pulmonar, donde conseguir tejido para investigar siempre fue un problema. La promesa a futuro es enorme: si se entiende cómo se forman los órganos, también se entiende mejor cómo se rompen cuando aparece una enfermedad. Y eso, para quienes investigan en Córdoba, Buenos Aires o donde sea, cambia las reglas de juego.

Todavía falta camino, claro. IRIS no reemplaza a los biólogos ni va a fabricar un corazón en un laboratorio mañana a la mañana. Pero ya demostró que puede leer un código que llevaba décadas descifrarse a ojo y pipeta. Veremos, che, hasta dónde nos lleva esta criatura.