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

¿Alguna vez te preguntaste cómo sabe una célula si tiene que terminar siendo neurona, cardiaca o parte de un pulmón? Yo tampoco me lo había planteado hasta toparme con esta nota. Resulta que, mientras el embrión se arma, las células se pasan mensajitos químicos como si fueran audios de WhatsApp y, según lo que reciben, eligen su destino. Ahora un equipo del Instituto Whitehead, en Cambridge, Estados Unidos, construyó una inteligencia artificial capaz de leer esos mensajes y anticipar qué tejido va a salir de cada célula.

Una IA que traduce el diálogo celular

El sistema se llama IRIS y funciona con una estrategia conocida como aprendizaje por transferencia. Es la misma técnica que usa un programa entrenado en inglés para después reconocer otros idiomas. La investigadora Pulin Li, del Instituto Whitehead y profesora de biología en el MIT, lo explicó con una comparación bastante gráfica: Pensá en los sistemas de reconocimiento de voz como Siri, 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 no formaron parte de su entrenamiento.

Cómo se entrenó a IRIS

• Trabajaron con células madre de ratón y de humano en el laboratorio.
• Activaron y desactivaron seis señales químicas distintas de forma controlada.
• Combinaron esas señales de miles de maneras y midieron cómo respondía la actividad genética de cada célula.
• Con esos datos armaron un mapa: ante cierta combinación de señales, el sistema predice el destino celular.

Una vez entrenado, IRIS se probó en embriones de ratón y los resultados fueron concretos: anticipó con precisión qué señales llevan a la formación del corazón, los intestinos, los músculos y la médula espinal. También pasó una prueba exigente sobre segmentación embrionaria, un proceso en el que el cuerpo se organiza en partes respondiendo a señales que llegan desde dos direcciones opuestas, sin haber sido entrenado para esa tarea. Y cuando le presentaron tipos de células nerviosas que nunca había visto, sus predicciones coincidieron con lo que ya se sabía sobre la formación del sistema nervioso.

La aplicación más avanzada hasta ahora es médica. Los investigadores ya usaron IRIS para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en laboratorio, un paso clave para investigar enfermedades como el asma y la fibrosis pulmonar. La idea, a grandes rasgos, es entender mejor los mensajes químicos que recibe un pulmón en formación para poder reproducirlos afuera del cuerpo con más precisión.

Dicho esto, vale aclarar que todavía es investigación básica: hablamos de un sistema que funciona en ratón y en células humanas en placa, no de una terapia disponible en el hospital de tu barrio. Lo interesante es que, por primera vez, alguien logró meter en un modelo computacional el idioma con el que las células conversan durante el desarrollo. Si te sirve, probalo: cada vez que escuches hablar de inteligencia artificial en biología, preguntate si lo que está haciendo es leer mensajes que antes nadie sabía traducir.