A veces la biología se parece bastante a una conversación de WhatsApp: alguien manda un mensaje corto y del otro lado alguien entiende qué tiene que hacer. Lo que acaba de presentar un equipo del Instituto Whitehead, en Cambridge, Estados Unidos, es básicamente un traductor simultáneo de ese chat. Se llama IRIS y es un sistema de inteligencia artificial entrenado para leer las señales químicas que recibe una célula durante el desarrollo embrionario y anticipar, con buena precisión, en qué se va a convertir: corazón, pulmón, músculo o neurona.

La idea suena a ciencia ficción, pero el punto de partida es bien terrenal. Cuando un embrión se está formando, las células no trabajan a ciegas ni por arte de magia. Reciben un cóctel de señales químicas del entorno y, según la combinación exacta que les toque, activan una batería de genes u otra. Ese cóctel es el que termina decidiendo si una célula parada en cierto lugar del embrión termina siendo parte del hígado o de la médula espinal. IRIS, justamente, aprende ese patrón.

El truco: aprender un idioma y después traducir el resto

Para entrenarlo, los investigadores tomaron células madre de ratón y de humano. Encendieron y apagaron seis señales químicas distintas, las mezclaron de a miles de combinaciones posibles y fueron anotando cómo respondía la actividad genética de cada célula en cada caso. Con esa base armaron un mapa de correspondencias: ante tal señal, tal destino. El sistema no solo memoriza respuestas, sino que generaliza, igual que cuando uno aprende a manejar un auto y después se banca un camión.

“Pensá en los asistentes de voz que se entrenan principalmente en inglés y después usan ese entrenamiento para reconocer otros idiomas. IRIS hace algo parecido: 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.”Pulin Li, investigadora del Instituto Whitehead y profesora de biología en el MIT

Los resultados: corazón, intestinos, músculos y médula espinal

Pero lo más jugoso, al menos desde lo clínico, vino después. Los autores usaron IRIS para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en el laboratorio, uno de los puntos más flojos que tiene hoy la medicina regenerativa. Lograr que en una placa de Petri crezca un pedacito de pulmón sano y funcional es complicado, porque las señales químicas que hay que recrear son muchas y se interrelacionan. Con el sistema, el equipo pudo ajustar mejor la combinación correcta y avanzar en un modelo que, a futuro, podría servir para estudiar y eventualmente tratar enfermedades como el asma y la fibrosis pulmonar.

Ahora, bajemos un cambio con la euforia. Esto es biología del desarrollo, no la pastilla mágica. IRIS predice con muy buena puntería en embriones de ratón y en células humanas cultivadas, pero todavía falta probar cómo se comporta en tejidos humanos reales y en patologías concretas. La promesa está, el paper está, los ratones contentos. El resto se cocina.