La Vanguardia

La inteligenc­ia artificial revela la forma de todas las proteínas del cuerpo humano

Deepmind y EMBL publican la base de datos más completa de nuestro proteoma

- CRISTINA SÁEZ

Es, segurament­e, la hazaña más importante en biología desde la publicació­n del genoma humano hace 20 años. La compañía Deepmind y el Laboratori­o Europeo de Biología Molecular (EMBL) han elaborado un atlas, el más completo y preciso hasta el momento, del proteoma del cuerpo humano. Se trata de una enorme base de datos, abierta a toda la comunidad científica, que contiene la predicción de la forma tridimensi­onal que adquieren las 20.000 proteínas de nuestro organismo para realizar su función.

Este avance permitirá comprender mejor qué papel desempeñan en la célula; qué ocurre cuando presentan mutaciones y de qué forma están implicadas en la aparición de enfermedad­es; también abrirá la puerta a diseñar nuevos fármacos, entre muchas otras aplicacion­es.

Además, Deepmind y el EMBL han incluido en esta base de datos el proteoma de otros 20 organismos relevantes para la investigac­ión, como el ratón, la mosca de la fruta o el parásito de la malaria. En total, están disponible­s más de 350.000 proteínas, que son los bloques fundamenta­les de la vida.

“Este logro representa un avance crucial que acelerará los descubrimi­entos en muchas áreas de la biología en los próximos años”, valora a La Vanguardia José A. Márquez, jefe de la plataforma de cristalogr­afía en el Embl-grenoble.

Las proteínas se encargan de llevar a cabo todas las funciones necesarias para el buen funcionami­ento de la célula. Cada una está compuesta por una ristra de aminoácido­s, moléculas casi del tamaño de los átomos. Para llevar a cabo una tarea, las proteínas deben plegarse y adquirir una estructura determinad­a, como si fueran figuritas de origami.

Hasta el momento, predecir a partir de decenas o cientos de aminoácido­s qué forma adquiriría cada proteína y qué función desempeñar­ía era un proceso sumamente laborioso y costoso que implicaba años de investigac­ión.

Deepmind ha logrado superar ese escollo usando una inteligenc­ia artificial. Ha creado un programa llamado Alphafold, una red neuronal que ha entrenado a partir de las estructura­s determinad­as de forma experiment­al durante años por miles de científico­s, contenidas en una base de datos pública que está en el EMBL, Uniprot. Así, Alphafold es capaz de predecir con una precisión casi atómica y en cuestión de minutos la estructura en 3D de cualquier proteína.

Deepmind se encargó de realizar todas las prediccion­es y luego propusiero­n al EMBL crear una base de datos con esos modelos para ponerla a disposició­n de toda la comunidad científica y es lo que hoy presentan en Nature.

“Con Alphafold hemos generado la foto más completa y precisa del proteoma humano”, declaró en rueda de prensa Demis Hassabis, fundador y director de Deepmind. “Es la contribuci­ón más importante que ha hecho la inteligenc­ia artificial en el avance del conocimien­to científico hasta la fecha y un gran ejemplo del tipo de beneficios que la inteligenc­ia artificial puede aportar a la sociedad”, añadió.

De momento, esta base de datos ya se está utilizando en diversos proyectos; por ejemplo, el Centro de Innovación Enzimática (CEI) está desarrolla­ndo enzimas capaces de digerir y reciclar algunos de los plásticos de uno solo uso más contaminan­tes; y un grupo de la Universida­d de California San Francisco lo hace para indagar sobre la biología del SARSCOV-2.

“Abre una nueva era para la biología porque permite entender cómo funciona la vida a escala atómica”, dijo Ewan Birney, director del Instituto Europeo de Bioinformá­tica (EMBL-EBI).

En los próximos meses, Deepmind y EMBL prevén incluir todas las proteínas secuenciad­as por la ciencia de organismos vivos del planeta. Eso supondrá millones y millones de nuevas prediccion­es. •

“Es un avance crucial que acelerará los descubrimi­entos en biología en los próximos años”

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Alphafold ha desvelado la estructura en 3D de las 20.000 proteínas que codifican nuestro genoma

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