Una inteligencia artificial aprendió el idioma con el que las células se ponen de acuerdo para formar un órgano

Cada célula de nuestro cuerpo recibe, desde las primeras horas de la vida, un verdadero torrente de instrucciones químicas que le dicen qué tiene que ser: una neurona, un pedazo de corazón, parte de un pulmón. Leer ese manual de instrucciones a escondidas era, hasta ahora, uno de los mayores rompecabezas de la biología. Ahora se conoce a IRIS, un sistema de inteligencia artificial desarrollado por el equipo de Pulin Li en el Instituto Whitehead, afiliado al MIT, que se propone justo eso: aprender el idioma con el que las células se entienden entre ellas mientras un embrión se va armando.

"Lo que hicimos fue entrenar a la IA para que reconozca las señales químicas que recibe una célula y nos diga qué tejido va a terminar formando", me explicó por mail Lucía Méndez, becaria doctoral del grupo. "Es como si le hubiéramos enseñado a leer los mensajes que las células se mandan entre sí durante el desarrollo embrionario".

Cómo aprende IRIS sin que le enseñen de todo

La clave está en una técnica que en inteligencia artificial se llama aprendizaje por transferencia. La investigadora Pulin Li lo compara con algo de la vida cotidiana: "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 aprende a identificar una señal química en un grupo de células y, con esa base, la reconoce en tejidos completamente distintos, incluso en aquellos que nunca vio durante el entrenamiento.

Para armarlo, el equipo trabajó con células madre de ratón y de humano. Encendieron y apagaron de manera controlada seis señales químicas distintas, las mezclaron en miles de combinaciones y fueron anotando cómo respondía la actividad genética de cada célula. Con toda esa información construyeron un mapa de correspondencias: ante determinada combinación de señales, el sistema predice el destino celular.

De la pantalla del laboratorio al pulmón en una placa

El salto más concreto ya ocurrió. Los investigadores usaron a IRIS para mejorar el cultivo de tejido pulmonar en el laboratorio, un paso clave para estudiar enfermedades como el asma y la fibrosis pulmonar. "Lo que cambió es que ahora sabemos qué combinaciones de señales tenemos que aplicar para que las células madre se conviertan en tejido pulmonar de manera más eficiente", contó Méndez. La diferencia, en la práctica, es que se gana tiempo y se obtienen células más parecidas a las del pulmón real.

¿Y eso para qué sirve? Sirve para entender cómo se arma el cuerpo humano desde su primera célula, para mejorar la producción de tejidos en el laboratorio y, en el futuro, para probar tratamientos personalizados sin necesidad de tocar a un paciente. La biología del desarrollo acaba de sumar una herramienta que habla el mismo idioma que las células.