El año pasado la compañía de inteligencia artificial DeepMind logró resolver uno de los grandes enigmas de la biología: desentrañar cómo las proteínas adquieren su estructura tridimensional, esas formas únicas que les permiten encajar entre sí y que determinan su función y comportamiento. Ahora, tras haber creado la mayor base de datos disponible, con más de 360.000 de estos bloques básicos para la vida, los responsables del proyecto han decidido ponerlos a disposición de los investigadores. El anuncio se ha realizado este jueves a través de la revista Nature.
En un organismo vivo, cada célula desempeña su papel con la ayuda de proteínas que aportan instrucciones para mantenerla sana y prevenir posibles infecciones. Por eso, a diferencia del genoma (la secuencia de genes que codifica la vida celular) el proteoma cambia constantemente en respuesta tanto a instrucciones genéticas como a estímulos externos. Aunque determinar el contenido químico exacto de una enzima es relativamente sencillo hoy en día, identificar su forma tridimensional puede implicar años de experimentación.
Entender cómo adquieren estas estructuras ha supuesto un verdadero reto para los investigadores en biología; hasta tal punto que después de medio siglo de investigación sólo se conoce el 17% de los componentes del proteoma humano. De ahí la relevancia de la aportación de los investigadores de DeepMind, una filial de Google, y del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), facilitando el libre acceso a 20.000 proteínas expresadas por el genoma humano, además de otras 320.000 de otros 20 organismos utilizados en la investigación, como bacterias o ratones.
APRENDIZAJE AUTOMÁTICO
La construcción de esta base de datos ha sido posible gracias a AlphaFold, un programa de aprendizaje automático capaz de predecir con precisión la forma de una proteína a partir de su secuencia de aminoácidos (un tipo de molécula orgánica). «Lo que antes tardábamos meses o años en conseguir, se ha hecho en un fin de semana», ha resumido John McGeehan, director del Centro de Innovación Enzimática de la Universidad de Portsmouth, que ha participado en el proyecto. «La capacidad de predecir con un programa informático la forma de una proteína a partir de su secuencia de aminoácidos ya se está aplicando en algunos ámbitos de investigación».
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