Una inteligencia artificial aprendió el idioma secreto que usan las células para decidir qué serán cuando crezcan

¿Alguna vez te preguntaste cómo sabe una célula que tiene que convertirse en neurona y no en célula del hígado? La respuesta está en un chat químico que las células mantienen mientras el embrión se forma, y durante décadas los biólogos intentaron descifrarlo. Ahora un equipo del Instituto Whitehead, en Cambridge, Estados Unidos, construyó una inteligencia artificial llamada IRIS que aprende ese idioma y, más importante todavía, lo traduce: le decís qué señales químicas recibe una célula y te dice en qué tejido se va a convertir.

Para entrenarla, los investigadores trabajaron con células madre de ratón y humanas. Activaron y apagaron seis señales químicas distintas, las combinaron de miles de formas y midieron cómo cambiaba la actividad genética de cada célula. Con toda esa data armaron un mapa: cada combinación de señales tiene un destino celular asociado, como una receta que indica si la célula va a terminar formando corazón, pulmón, músculo o intestino.

Cómo funciona, en criollo

La técnica se llama aprendizaje por transferencia, y la investigadora Pulin Li, del Instituto Whitehead y profesora de biología en el MIT, la explica con una comparación que se entiende enseguida: "Pensá en los sistemas de reconocimiento de voz como Siri, que se entrenan principalmente en inglés, pero después usan ese entrenamiento para reconocer otros idiomas". IRIS hace lo mismo: aprende a leer una señal química en un grupo de células y después la reconoce en tejidos que nunca vio, incluso en etapas del desarrollo en las que no fue entrenada.

• En embriones de ratón anticipó con precisión qué señales llevan a la formación del corazón, los intestinos, los músculos y la médula espinal.
• Superó una prueba de segmentación embrionaria, el proceso por el que el cuerpo se ordena en partes siguiendo señales que llegan desde dos direcciones opuestas, sin haber sido entrenada para eso.
• Cuando le presentaron tipos de células nerviosas que no había procesado, sus predicciones coincidieron con lo que ya se sabía sobre cómo se arma el sistema nervioso.

El dato que más me llamó la atención es el siguiente: los investigadores ya usaron IRIS para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en el laboratorio. Eso puede sonar técnico, pero traducido al barrio significa que esta herramienta podría servir para estudiar y eventualmente tratar enfermedades como el asma o la fibrosis pulmonar, que son justamente las que arruinan ese tejido. Tod falta mucho recorrido y muchas pruebas, pero la promesa es concreta: una IA que no solo lee el manual de instrucciones de las células, sino que ayuda a fabricarlas mejor afuera del cuerpo.