Si hace un año las vacunas profilácticas contra el SARS-CoV-2, que causa Covid-19, fueron elegidas avance científico del año por Science, órgano oficial de la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias (AAAS), este 2021 se ha determinado que ese privilegio sea para la Inteligencia Artificial aplicada a la Proteómica. El complejo estudio del análisis a gran escala de las proteínas y de sus relaciones funcionales es lo que se conoce con el nombre de Proteómica.
La justificación -como hoy viernes explican en esta acreditada publicación– se encuentra en que durante cerca de 50 años los investigadores han perseguido la solución a uno de los desafíos más desconcertantes de la naturaleza: predecir la compleja forma tridimensional en la que se plegará una cadena de aminoácidos cuando se convierta en una proteína funcional.
En 2021 se ha demostrado que el software impulsado por Inteligencia Artificial (IA) puede lograr este objetivo y predecir miles de estructuras de proteínas con precisión. “Este es un gran avance en dos frentes -destaca un editorial sobre esta decisión-, ya que resuelve un problema científico que ha estado en la lista de tareas pendientes durante 50 años y es una técnica revolucionaria que, como CRISPR o cryo-EM, acelerará el descubrimiento científico”.
Es bien sabido que las proteínas con los componentes básicos de la vida y sus funciones, fundamentales para casi la totalidad de los procesos biológicos, están directamente relacionadas con su forma tridimensional.
Determinar la estructura de una proteína ha sido un proceso costoso que requería mucho tiempo y complicados análisis de laboratorio. Por ello, durante décadas diversos grupos de investigadores han intentado desarrollar, con ayuda de plataformas informáticas, lo que denominaban el problema del plegamiento de proteínas.
Proteómica
La comunidad científica conoció este año, a través de dos trabajos publicados en Nature, por John Jumper el 15 de julio, y en Science, por MinkYung Baek el 20 de agosto, que se había logrado ese ansiado objetivo.
Ambos enfoques demuestran la capacidad de predecir una amplia variedad de estructuras de proteínas complejas de forma rápida y precisa, basándose únicamente en los aminoácidos que contienen. Además, los investigadores de esos dos grupos ofrecieron sus datos de forma gratuita a todos los científicos, ampliando así en gran medida la accesibilidad para obtener estructuras de proteínas.
Se estima que las personas tenemos unas 30.000 proteínas distintas. Además de intervenir en el crecimiento y el mantenimiento celulares, las proteínas son responsables de la contracción muscular.
Las enzimas que regulan la velocidad de muchas reacciones químicas son proteínas, al igual que la insulina y muchas otras hormonas, los anticuerpos del sistema inmunológico y la hemoglobina, que transporta oxígeno en la sangre. Los cromosomas, que transmiten los caracteres hereditarios en forma de genes, están compuestos por ácidos nucleicos y proteínas.
Los finalistas
Entre los finalistas para esta distinción de la AAAS figura el desarrollo de fármacos antivirales para combatir Covid-19; nuevas mediciones del muón; observaciones sísmicas de Marte; recuperación de ADN humano antiguo de suelos; aplicación in vivo de CRISPR; nuevos conocimientos sobre el desarrollo humano temprano; desarrollo de anticuerpos monoclonales para tratar enfermedades infecciosas y logros en la generación de la energía de fusión.
