La resistencia bacteriana a los antibióticos es una de las mayores amenazas sanitarias del siglo XXI. Frente a este desafío, científicos de la Universidad de Stanford y el Instituto Arc en California han logrado un avance revolucionario: utilizar inteligencia artificial (IA) para diseñar desde cero genomas de bacteriófagos —virus naturales que atacan bacterias— capaces de destruir superbacterias resistentes. Este descubrimiento podría marcar el inicio de una nueva era en la medicina de precisión.

Cómo se hizo el descubrimiento

Los investigadores utilizaron dos modelos de IA, entrenados con secuencias genéticas de aproximadamente dos millones de bacteriófagos distintos, para aprender los patrones genómicos que hacen funcional a un virus bacteriófago. Como modelo inicial usaron el fago ΦX174, un virus conocido por atacar la bacteria Escherichia coli. Tras aprender “la receta” genética de miles de virus, la IA generó 302 genomas candidatos para fagos sintéticos.

Estas secuencias fueron sintetizadas en laboratorio y luego insertadas en bacterias E. coli, usando su maquinaria celular para construir los virus completos. De los diseños generados, 16 fagos fueron viables y demostraron capacidad para infectar y matar bacterias. 

Incluso en pruebas contra cepas resistentes al fago natural ΦX174, los fagos diseñados por IA fueron efectivos, superando en algunas pruebas la eficacia natural del virus. Un ejemplo destacado es el fago Evo-Φ69, que mostró una tasa de expansión hasta 65 veces mayor que la de su contraparte natural.

Importancia del hallazgo

Este logro es pionero porque demuestra que la IA puede diseñar genomas funcionales desde cero, un proceso que transforma la biología tradicional de descubrimiento en una biología de diseño. Entre las implicaciones más importantes:

• Medicina personalizada: diseño de fagos específicos para atacar cepas bacterianas concretas de un paciente.
• Superar la resistencia: combinación de fagos capaces de adaptarse y evolucionar frente a bacterias resistentes.
• Nuevas posibilidades terapéuticas: potencial uso en agricultura, producción de antibióticos, terapia génica y biotecnología ambiental.

Riesgos y desafíos

Este avance plantea retos éticos y de seguridad. La capacidad de diseñar virus desde cero podría, teóricamente, usarse de forma indebida. Por ello, los investigadores han tomado medidas de seguridad: entrenaron la IA solo con datos de fagos inofensivos para humanos y enfatizan la complejidad técnica que haría extremadamente difícil crear un virus dañino. El salto de diseñar genomas simples de fagos a organismos más complejos, como bacterias o humanos, sigue siendo astronómico.

El futuro

Este logro abre la puerta a una nueva era de biología diseñada, donde podremos “escribir” soluciones biológicas a problemas como la resistencia bacteriana, la contaminación ambiental y enfermedades incurables.

Sin embargo, este potencial viene acompañado de una gran responsabilidad: desarrollar marcos éticos y regulatorios que aseguren que la biología diseñada por IA se utilice únicamente para el beneficio de la humanidad. Este avance no es solo un salto tecnológico; es el inicio de una revolución en la forma en que entendemos y manipulamos la vida.

(El Imparcial)