Un ADN diseñado por IA logra activar y desactivar genes en células de mamífero 69651

Un equipo del Centro de Regulación genómica ha desarrollado una herramienta de inteligencia artificial que logra controlar, activando o desactivando, genes con gran precisión en tipos celulares. Se trata del primer caso de biología generativa para regular el genoma de células de mamífero sanas, según los autores y lo recogen en Sinc. j1218

Un nuevo estudio, publicado en la revista Cell, desarrolla una inteligencia artificial (IA) que diseña moléculas sintéticas capaces de controlar la expresión génica en células de mamíferos sanas.

El equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG) ha llevado a cabo un proyecto de investigación que genera secuencias reguladoras de ADN no presentes en la naturaleza. A partir de un modelo de IA se puede pedir a la interfaz que cree fragmentos sintéticos de ADN con criterios personalizados como: “activa este gen en las células madre que se convertirán en glóbulos rojos, pero no en plaquetas”, señalan los autores.

A continuación, el modelo predice la combinación de letras de ADN (A, T, C, G) necesaria para los patrones de expresión génica deseados en tipos específicos de células. Así, los investigadores pueden usar esta información para sintetizar químicamente los fragmentos de ADN de aproximadamente 250 letras y agregarlos a un virus para que lo entregue en el interior de las células.

Para comprobar su efectividad, los investigadores pidieron a la IA que diseñara fragmentos sintéticos que activaran un gen que codifica una proteína fluorescente en algunas células y así dejar los patrones de expresión génica inalterados en otros tipos.

El aprendizaje automático de esta tecnología creó dichos fragmentos desde cero y los investigadores los insertaron en células sanguíneas de ratón, donde el ADN sintético se fusionó con el genoma en lugares aleatorios. El resultado obtenido fue exactamente el deseado y esperado.

Posible aplicación en terapias génicas

Según los científicos, el estudio podría ayudar a desarrollar nuevas terapias génicas que aumenten o reduzcan la actividad de algunos genes. Además, facilita el camino a nuevas estrategias para ajustar las combinaciones de ADN de un paciente y hacer que los tratamientos sean más efectivos y reducir los efectos secundarios.

“Las aplicaciones potenciales son enormes. Es como escribir software, pero para la biología. Nos proporciona nuevas formas de dar instrucciones a una célula y guiar la forma en que se desarrollan y se comportan con una precisión sin precedentes”, afirma Robert Frömel, primer autor del estudio que llevó a cabo el trabajo en el CRG.

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