Un sistema de IA diseña, desde cero, genomas funcionales de bacteriófagos

Redacción Ciencia, 6 ago (EFE).- El uso de la inteligencia artificial (IA) en la investigación de biología sintética sigue dando pasos adelante, ahora con el diseño, partiendo de cero, de genomas completos y funcionales de bacteriófagos, de los que algunos fueron probados contra bacterias que habían desarrollado resistencias.

Investigadores encabezados por la Universidad de Stanford (EE.UU.) publican en Science un artículo en el que explican este avance, para el que usaron como modelo el bacteriófago ΦX174, que ataca a la bacteria Escherichia coli, y combinaron modelos de lenguaje genómico Evo, la biología computacional y el cribado experimental.

Los bacteriófagos son virus que atacan bacterias, tienen gran utilidad en el ámbito de la biotecnología y son relevantes desde el punto de vista terapéutico como tratamientos para las infecciones bacterianas.

El genoma de ΦX174 se usó "como plantilla de diseño", a partir de la que la IA generó miles de genomas similares pero nuevos, de los que el equipo sintetizó químicamente y probó, en condiciones de laboratorio, casi 300, que dieron como resultado 16 fagos viables.

Los fagos generados "fueron diferentes a cualquier fago natural conocido, exhibiendo mutaciones nuevas, genes y elementos reguladores divergentes", detalla el artículo.

Algunas combinaciones de los nuevos fagos superaron la resistencia en dos cepas de E. coli, que eran resistentes a fagos similares a ΦX174, lo que "abre una vía hacia terapias con fagos generados por IA contra patógenos bacterianos en rápida evolución", indica el estudio.

 Además, en experimentos donde se mezclaron en un mismo cultivo celular fagos creados con IA con otros naturales, en algunos casos los primeros superaron a los segundos en velocidad de replicación y competencia.

Los autores señalan que diseño y síntesis de genomas funcionales generados por IA plantean "importantes consideraciones en materia de bioseguridad, biocontención y seguridad biológica".

Por ello, consideran necesario "un debate sobre los puntos fuertes y las limitaciones de la gobernanza, las políticas y las estrategias de mitigación del uso indebido".

Así, estiman que "los grupos que lleven a cabo trabajos futuros de diseño de genomas completos deberían consultar a profesionales tanto de seguridad como de bioseguridad a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto".

Los marcos de seguridad existentes -dicen- pueden adaptarse a la genómica generativa, mientras que las protecciones a nivel de modelo, como la exclusión de secuencias virales sensibles de los datos de entrenamiento, pueden proporcionar una capa adicional de mitigación de riesgos.  EFE

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