Cómo la inteligencia artificial puede ayudar en la búsqueda de la inmortalidad | Ciencia

Cómo la inteligencia artificial puede ayudar en la búsqueda de la inmortalidad |  Ciencia

El biofísico Felix Wong fue el autor principal del estudio. Foto: Archivo personal

La búsqueda del elixir de la vida es intrínseca a la humanidad. Mientras la mitología de la Antigua Grecia contaba la historia de cómo Zeus envenenó al titán Cronos, su padre, y así alcanzó la inmortalidad, la Física moderna analiza formas de manipular el tiempo a nuestro favor.

Un grupo de científicos de la startup californiana Integrated Biosciences, en alianza con investigadores de la Universidad de Harvard y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, llevaron este viaje un paso más allá.

El nombre del estudio que publicaron, «Descubriendo senolíticos de moléculas pequeñas con redes neuronales profundas», puede parecer complicado.

Quizás por eso su difusión aún no ha ido mucho más allá del mundo académico, ya que la investigación fue detallada en un artículo de la revista Nature Aging en mayo de este año.

En el texto, sus hallazgos se describen así: «Entrenamos modelos de aprendizaje profundo con los resultados de una muestra de pequeñas moléculas para la actividad senolítica y aplicamos nuestros modelos para descubrir compuestos estructuralmente diversos».

Lo que hicieron los científicos, para simplificar la explicación, fue utilizar la inteligencia artificial (IA) para buscar posibles remedios capaces de frenar el envejecimiento de nuestras células y así combatir también enfermedades como la fibrosis, los tumores, la inflamación y la artrosis.

«Encontrar un nuevo fármaco es como buscar una aguja en un pajar», dice a BBC News Brasil el físico y matemático estadounidense Felix Wong, especialista en Biofísica, autor principal del estudio y uno de los fundadores de Integrated Biosciences.

«En nuestro caso, el pajar está formado por todos los compuestos químicos potenciales jamás creados o que podrían desarrollarse».

Los senolíticos son capaces de eliminar las células envejecidas, las senescentes. — Foto: Divulgación

Utilizando IA, Wong pudo probar cómo reaccionaban más de 800.000 opciones de soluciones químicas ante posibles fármacos capaces de seleccionar y eliminar células senescentes, conocidas como «células zombis» del cuerpo y que provocan procesos de envejecimiento.

«Si buscásemos todo, es decir, mirando cada compuesto uno por uno, requeriría un esfuerzo sustancial, ya que el pajar sería casi infinito», evalúa Wong.

«Usamos IA para buscar en ese pajar de manera mucho más eficiente, haciendo que la máquina prediga cuáles de estos fármacos candidatos tienen más probabilidades de funcionar».

En declaraciones a Nature Aging, el biofísico Andrew Rutenberg, profesor de la Universidad de Dalhousie, en Canadá, destacó esta metodología como el gran diferencial de la investigación.

«Este impresionante trabajo utiliza técnicas profundas de aprendizaje automático para explorar diversas estructuras moleculares para su uso como nuevos senolíticos».

Los autores muestran cómo se puede utilizar la quimioinformática (un término para «información química») para crear nuevos medicamentos prometedores contra el envejecimiento, luego probarlos y compartir detalles de su software para ayudar a acelerar futuros descubrimientos moleculares.

Cómo entrenar la IA para hacer ciencia

El experimento comenzó preparando la máquina para realizarlo.

Los científicos primero probaron cerca de 2.400 compuestos en tubos de ensayo para evaluarlos como posibles asesinos de células zombis. Luego, alimentaron el software con los datos recopilados.

Después de ser entrenada de esta manera, la IA se utilizó para buscar los mejores candidatos a fármacos antienvejecimiento entre más de 800.000 opciones.

El robot consigue probar todas las alternativas, simultáneamente, en busca del fármaco más eficiente. En la jerga científica, en esta etapa el experimento se llevó a cabo «en silicio», es decir, restringido al entorno digital.

Con el tamiz se alcanzaron 216 compuestos. De ellos, 25 mostraron una alta actividad senolítica, lo que significa que son muy eficaces para matar células zombies.

Luego, nuevos experimentos de laboratorio redujeron la lista a tres medicamentos potenciales. Uno de ellos fue probado en un ratón de 80 años.

Según Wong, esto «indica que el compuesto puede reducir eficazmente el envejecimiento de las células en animales vivos».

Por ahora, las tres soluciones en fases de prueba se denominan BRD-K20733377, BRD-K56819078 y BRD-K44839765.

Acrónimos complicados, que parecen salidos de las etiquetas de los viales de laboratorio. «Pero ese día podrá permitirnos a todos vivir más y más sanos», prevé Wong.

Compuestos celulares que han sido probados por científicos. Foto: Divulgación

¿Por qué no realizar pruebas en humanos?

En el tamiz realizado por la IA, uno de los principales factores evaluados fue los probables efectos secundarios de los medicamentos.

«Usamos computadoras en experimentos biológicos desde hace más de cincuenta años, pero la IA ha avanzado de tal manera que, hoy, es posible realizar experimentos a estas escalas», dice la bióloga brasileña Aline Martins a BBC News Brasil.

Es investigadora del The Scripps Research Institute, en la ciudad de San Diego, Estados Unidos, donde realiza investigaciones utilizando inteligencia artificial para buscar biomarcadores (compuestos biológicos capaces de detectar y así ayudar a prevenir enfermedades) más eficientes.

Martins, que no figura entre los autores del estudio, se mostró entusiasmada con el trabajo de su colega porque «probó de muchas maneras cómo miles de sustancias existentes, con activos descritos en la literatura científica, pueden reutilizarse con la función de combatir el envejecimiento».

También señala que esto es «algo que sería imposible de hacer en humanos, o en el laboratorio, sin utilizar este entorno de silicio».

Las células zombies, las senescentes, no son necesariamente malas para nuestro organismo. Por el contrario, también actúan como un mecanismo anticancerígeno natural.

«Al impedir que las células dañadas se dividan, este proceso reduce la posibilidad de que las células se salgan de control y se vuelvan cancerosas», dice Felix Wong.

Pero los zombis también provocan envejecimiento y, consecuentemente, enfermedades como artrosis, inflamación o incluso cáncer.

Wong cree que podemos estar cerca de este hallazgo.

«Seguimos los ritos de la ciencia. Esperamos probar eventualmente en humanos, con el objetivo de utilizar estos compuestos para aumentar nuestra esperanza de vida eliminando subpoblaciones de células envejecidas que son dañinas para nosotros».

Un antiguo mito chino, que data del siglo II a.C., cuenta la historia de un arquero, Hou Yi, quien, tras una hazaña heroica encargada de salvar a su pueblo, obtuvo el elixir de la vida de manos de la diosa Xiwangmu. La bebida podría otorgarle la inmortalidad.

Sin embargo, su esposa, Chang’e, un día bebió el cóctel divino para evitar que un ladrón se lo robara. Con eso, ella fue quien alcanzó la inmortalidad y, según la leyenda, voló a la luna, donde aún viviría.

¿Están Wong y su equipo en camino de descubrir el elixir de la vida?

El propio científico no cree que sea así. «La senescencia (el proceso de envejecimiento de las células) es sólo un aspecto de la maduración».

Por lo tanto, según él, estos medicamentos, aunque tengan éxito, no serán «la fuente de la juventud».

«Para lograrlo, también tendríamos que centrarnos en otros hitos del proceso de envejecimiento, como el agotamiento de las células madre».

El objetivo es, por tanto, encontrar caminos no hacia la inmortalidad, sino hacia una vida larga y, al mismo tiempo, saludable.

Incluso porque, tanto desde el punto de vista de la Física como de la Filosofía, la inmortalidad es inalcanzable.

Como dijo recientemente el físico italiano Guido Tonelli a BBC News Brasil: «Nada es eterno, cada estructura de la materia, ya sea humana, una estrella, una galaxia, es intrínsecamente frágil. Tarde o temprano, todo termina».

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