Científicos crean los primeros virus diseñados por inteligencia artificial

Se acaba de alcanzar un hito sin precedentes al crear los primeros virus diseñados completamente por inteligencia artificial (IA). Este avance, publicado en la revista Science, representa un paso significativo en la biotecnología, con implicancias tanto terapéuticas como de bioseguridad, que han generado un intenso debate en la comunidad científica internacional.

El equipo, liderado por el Dr. Brian Hie, ingeniero químico de la Universidad de Stanford (California, EE.UU.), utilizó modelos de lenguaje genómico —análogos a los grandes modelos de lenguaje que impulsan los chatbots de IA— para diseñar genomas funcionales de bacteriófagos. Estos virus sintéticos fueron fabricados en laboratorio y probados con éxito contra cepas de Escherichia coli resistentes a bacteriófagos naturales.

En las pruebas, un cóctel de estos virus diseñados por IA logró superar la resistencia bacteriana, demostrando su potencial para revolucionar la terapia con fagos y ampliar las herramientas biotecnológicas disponibles.

Los investigadores emplearon dos modelos de IA: Evo1 y Evo2, entrenados con datos genéticos de 2 millones de bacteriófagos. Para minimizar riesgos, se excluyó deliberadamente el código genético de virus capaces de infectar plantas, humanos u otros animales, reduciendo la posibilidad de que la IA generara patógenos peligrosos.

La IA produjo miles de genomas potenciales, de los cuales se seleccionaron alrededor de 300 para su síntesis en laboratorio. Estos genomas se introdujeron en bacterias, que actuaron como "fábricas" para producir los nuevos bacteriófagos.

El proceso no fue eficiente: solo 16 de los 300 diseños resultaron viables. Sin embargo, un cóctel de estos bacteriófagos demostró ser capaz de superar rápidamente la resistencia en dos cepas diferentes de E. coli, validando la viabilidad del enfoque.

A pesar del potencial terapéutico, los autores del estudio subrayaron la necesidad de abordar "importantes consideraciones de bioseguridad, biocontención y bioseguridad". En un artículo acompañante publicado en Science, el Dr. Tom Inglesby y la Dra. Mori Hanke, del Centro de Seguridad Sanitaria de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, EE.UU.), advirtieron que, aunque el avance es prometedor para aplicaciones en ciencias de la vida, plantea cuestiones urgentes sobre cómo garantizar su uso seguro.

Los expertos destacaron que, si bien los genomas de los bacteriófagos son diminutos, el trabajo demuestra que la IA generativa puede crear genomas virales funcionales. No se sabe aún si este enfoque podría aplicarse a otros virus, pero advirten que no debería intentarse con patógenos capaces de infectar humanos, animales o plantas. "Tales genomas podrían codificar nuevos patógenos que no puedan ser contenidos por las contramedidas existentes", señalaron Inglesby y Hanke.

El Dr. Tom Ellis, profesor de ingeniería del genoma sintético en el Imperial College de Londres, calificó el trabajo como "impresionante", pero también destacó las limitaciones actuales. "Este es literalmente el genoma más pequeño y fácil de hacer", explicó. Ellis reconoció que, en teoría, una IA entrenada con el código genético de patógenos peligrosos podría usarse para diseñar virus más dañinos. Sin embargo, consideró que el riesgo de que la IA diseñe genomas completos de virus o bacterias desde cero está sobreestimado, ya que resulta más sencillo y probable modificar patógenos existentes mediante cambios de ganancia de función en sus genomas.

Por su parte, la Dra. Filippa Lentzos, profesora de ciencia y seguridad internacional en el King's College de Londres, enfatizó la importancia de intervenir en el momento de la síntesis de ADN. "Es crucial ver el panorama general de la gobernanza y no centrar la regulación únicamente en el modelo de IA", afirmó. Lentzos propuso un enfoque en capas, que incluya:

• Salvaguardas en el desarrollo y acceso a los modelos de IA.
• Revisión responsable de la investigación.
• Cribado de síntesis de ADN.
• Protocolos de bioseguridad establecidos en laboratorios.

El diseño de virus mediante IA abre nuevas posibilidades para el tratamiento de infecciones bacterianas resistentes y el desarrollo de herramientas biotecnológicas. Sin embargo, el avance también exige una reflexión profunda sobre los marcos de gobernanza y bioseguridad necesarios para prevenir su uso malintencionado.

Como señalaron los expertos, la capacidad de crear genomas virales funcionales supera actualmente a las regulaciones existentes, lo que subraya la urgencia de establecer protocolos que garanticen su uso ético y seguro.