ADN artificial obtenido mediante inteligencia artificial

Con la ayuda de un sistema de inteligencia artificial, unos científicos han conseguido diseñar un ADN sintético que controla la producción de proteínas en células. Esta nueva tecnología será de gran utilidad para desarrollar y producir vacunas, fármacos para enfermedades graves, así como proteínas alimentarias alternativas, de forma mucho más rápida que mediante los métodos convencionales y con costes significativamente inferiores.

El logro es obra del equipo de Aleksej Zelezniak, de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia.

Hoy en día, la mayoría de los nuevos fármacos se basan en proteínas, pero las técnicas para producirlas son caras y lentas, porque es difícil controlar cómo se expresa el ADN.

La forma en que se expresan los genes es un proceso fundamental para la funcionalidad de las células de todos los organismos vivos. En pocas palabras, el código genético del ADN se transcribe a la molécula de ARN mensajero (ARNm), que indica a la fábrica de la célula qué proteína debe producir y en qué cantidades.

La comunidad científica ha puesto mucho empeño en tratar de controlar la expresión de los genes porque, entre otras cosas, lograr un buen control de estos puede ayudar de manera decisiva a crear fármacos basados en proteínas, incluidas las vacunas. Asimismo, es posible enseñar al sistema inmunitario del cuerpo a destruir  selectivamente las células cancerosas o a combatir otras enfermedades complejas si se comprende el código genético responsable de la producción de proteínas específicas.

Recreación artística simbólica del concepto de generación de ADN artificial mediante inteligencia artificial. (Imagen: Yen Strandqvist / Chalmers)

El principio subyacente en el nuevo método de creación de ADN sintético mediante inteligencia artificial es similar a cuando un sistema de inteligencia artificial genera rostros que parecen de personas reales. Al aprender de una gran cantidad de rostros, la inteligencia artificial puede crear rostros completamente nuevos pero de aspecto natural. Así, es fácil modificar una cara, por ejemplo, diciendo que debe parecer más vieja o tener un peinado diferente. En cambio, programar un rostro creíble desde cero, sin el uso de la inteligencia artificial, resulta mucho más difícil y consume mucho más tiempo.

Del mismo modo, la inteligencia artificial de Zelezniak y sus colegas ha aprendido la estructura y el código regulador del ADN. La inteligencia artificial diseña entonces ADN sintético, en el que es fácil modificar su información reguladora en la dirección deseada de la expresión génica.

Zelezniak y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo método de creación de ADN sintético en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Controlling gene expression with deep generative design of regulatory DNA”. (Fuente: NCYT de Amazings)