Una inteligencia artificial de Stanford aprende a leer células por sus genes y encuentra parecidos inesperados entre especies
TranscriptFormer compara la actividad genética de 112 millones de células y empieza a distinguir sanas de enfermas. La herramienta, entrenada con datos de 12 especies, ya arrojó pistas sobre el origen de las neuronas.
Distinguir una célula sana de una enferma es una de las viejas deudas de la biología. Un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford presentó TranscriptFormer, una inteligencia artificial que avanza en ese camino sin necesidad de mirar al microscopio: lee los genes que cada célula enciende y los compara.
La herramienta fue entrenada con información de 112 millones de células pertenecientes a 12 especies, reunidas en grandes atlas que ordenan datos de tejidos y organismos. ¿Qué significa exactamente? Que el sistema aprendió a predecir valores de expresión génica faltantes, un procedimiento comparable al que usan los modelos de lenguaje cuando completan palabras omitidas. Así, cada célula queda ubicada en un espacio matemático compartido donde puede medirse cuánto se parece a otra, incluso si pertenecen a especies distintas.
Una ventana al origen de las neuronas
Una de las aplicaciones más llamativas se dio en la investigación evolutiva. Al cruzar organismos, TranscriptFormer detectó similitudes entre los coanocitos de las esponjas y las neuronas de un gusano microscópico y de una rana. Esa relación ofrece pistas para estudiar cómo surgieron esas células especializadas y qué funciones cumplen en cada especie.
El modelo también aportó una lectura inesperada sobre las llamadas células neuroides de las esponjas. Aunque su nombre las emparenta con las neuronas, su actividad genética las acercó más a una glándula de rana. El hallazgo sugiere que podrían participar en procesos digestivos, un dato que reabre el debate sobre su verdadero rol.
La clave está en la expresión génica: qué genes activa cada célula. Compartir instrucciones genéticas no equivale a cumplir la misma función. Una célula beta del páncreas enciende genes vinculados a la producción y liberación de insulina, mientras que los linfocitos B, un tipo de glóbulo blanco del sistema inmune, activan los necesarios para fabricar anticuerpos. Esos patrones son la firma que la inteligencia artificial aprende a reconocer.
Lo que falta
- Definir si las comparaciones entre especies resisten el mismo escrutinio cuando se suman más organismos al entrenamiento.
- Aterrizar la herramienta en laboratorios clínicos para evaluar si la distinción entre células sanas y enfermas se sostiene fuera del modelo.
- Avanzar hacia el diseño de células funcionales con fines terapéuticos, una aplicación que el equipo plantea como futuro y todavía sin plazos ni costos asociados.
