La IA acaba de crear virus funcionales que infectan y matan bacterias

El avance despierta alarmas entre especialistas en bioseguridad que ven riesgos potenciales en la creación acelerada de organismos mediante inteligencia artificial.

​El avance despierta alarmas entre especialistas en bioseguridad que ven riesgos potenciales en la creación acelerada de organismos mediante inteligencia artificial.  

La inteligencia artificial (IA) ha evolucionado más allá de la generación de imágenes, videos y textos hacia un territorio mucho más inquietante. Investigadores de Stanford y el Arc Institute de Palo Alto, California, han logrado utilizar IA para diseñar virus simples y funcionales capaces de infectar y eliminar bacterias específicas.

Este avance representa “el primer diseño generativo de genomas completos” funcionales mediante IA, según afirman los científicos en un estudio publicado recientemente en el servidor de preimpresiones bioRxiv, aunque aún está pendiente de revisión por pares.

IA generativa crea virus funcionales

El equipo dirigido por Brian Hie del Arc Institute y Samuel King de la Universidad de Stanford utilizó un modelo de IA llamado Evo para crear virus bacteriófagos, partículas virales que infectan exclusivamente a bacterias.

A diferencia de modelos como ChatGPT, que están entrenados con texto, Evo fue diseñado específicamente para analizar y generar secuencias de ADN, ARN y proteínas. El modelo aprendió analizando los genomas de más de 2 millones de bacteriófagos.

Los investigadores se centraron en un virus ampliamente estudiado llamado phiX174 (o ΦX174), que infecta a la bacteria E. coli y tiene un genoma relativamente simple de unos 5.400 pares de bases y solo 11 genes.

Del laboratorio digital a la realidad

La verdadera prueba de fuego llegó cuando decidieron dar el salto del diseño virtual al mundo real: de los 302 genomas diseñados por la IA que seleccionaron para ensamblarlos químicamente, 16 demostraron ser funcionales, logrando infectar las bacterias E. coli, secuestrar su maquinaria para replicarse y finalmente matarlas al romper las células bacterianas.

“Fue bastante impactante ver, de hecho, esta esfera generada por la IA”, comentó Hie a MIT Technology Review, describiendo el momento en que observaron al microscopio las diminutas partículas virales creadas.

Algunas variantes diseñadas por la IA demostraron ser incluso más efectivas que el phiX174 natural: mientras este solo infecta una cepa concreta de E. coli, los fagos generados artificialmente lograron atacar hasta tres cepas distintas.

Este avance sugiere posibles aplicaciones médicas en el futuro, especialmente en terapias fágicas o génicas. “Fue un resultado bastante sorprendente que nos emocionó mucho, porque demuestra que este método podría ser muy útil para la terapéutica”, explicó King a Nature.

Riesgos de bioseguridad

Sin embargo, aquí surge un dilema ético crucial. Si la IA puede crear fagos funcionales, ¿qué impide que alguien aplique estos métodos para desarrollar patógenos dirigidos contra humanos?

J. Craig Venter, pionero en la creación de organismos con ADN sintético, advirtió sin rodeos a MIT Technology Review: “Si alguien hiciera esto con la viruela o el ántrax, me preocuparía mucho”.

En este contexto, el científico insta a extremar las precauciones en la investigación sobre mejora viral, especialmente cuando los resultados son impredecibles y no se sabe qué características podrían emerger en los organismos creados.

Según MIT Technology Review, los investigadores de Stanford han tomado precauciones de seguridad. Deliberadamente, excluyeron virus que afectan a eucariotas, incluidos humanos, de los datos de entrenamiento de sus modelos Evo. Además, el sistema utilizado (phiX174 y E. coli) tiene “una larga historia de uso seguro en investigación de biología molecular”.

Algunos expertos ven este avance como un salto tecnológico inevitable. Para Venter, el uso de IA es simplemente “una versión más rápida de los experimentos de prueba y error”. Sin embargo, la velocidad es precisamente lo que hace que esta tecnología sea tan transformadora.

¿Podrá la IA diseñar organismos más complejos en el futuro? 

El camino parece largo. Según Jef Boeke, biólogo de NYU Langone Health citado por MIT Technology Review, la complejidad para diseñar un organismo como la bacteria E. coli “pasaría de ser asombrosa a… mucho más que el número de partículas subatómicas del universo”. 

A diferencia de algunos virus, que pueden arrancar a partir de una sola cadena de ADN, bacterias u organismos mayores no funcionan así: habría que modificar poco a poco células vivas existentes mediante ingeniería genética, un proceso todavía laborioso y limitado.

Conviene además recordar que los virus no se consideran seres vivos en sentido estricto: carecen de metabolismo propio y no pueden reproducirse sin invadir una célula huésped. Por ello, aunque el logro es notable, no equivale aún a “vida generada por IA”.

Aun así, Jason Kelly, director ejecutivo de Ginkgo Bioworks, especula que en el futuro podrían existir laboratorios automatizados en los que la IA proponga y pruebe genomas de manera continua, aprendiendo de cada resultado. “Estados Unidos debería asegurarse de ser el primero en conseguirlo”, afirma.

Mientras tanto, expertos como Tal Feldman y Jonathan Feldman advierten en un artículo del Washington Post que “no se pueden minimizar los riesgos” y que “no estamos ni mucho menos preparados para un mundo en el que la IA pueda crear un virus funcional, pero debemos estarlo, porque ese es el mundo en el que vivimos ahora”.

Lo que está claro es que estamos ante un avance científico de enorme impacto que podría transformar tanto la medicina como nuestra capacidad para responder a amenazas biológicas. Como señaló Kerstin Göpfrich, biofísica de la Universidad de Heidelberg, a Nature: “Creo que definitivamente será un campo en crecimiento y estoy superemocionada al respecto”.

Editado por Felipe Espinosa Wang con información de MIT Technology Review, Nature y Washington Post.

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