David Baker, el bioquímico que crea proteínas gracias a la inteligencia artificial

Son las 9 de la mañana, llegamos a la Universidad de Washington, en Seattle. Nos reciben en el Instituto de Diseño de Proteínas. “Habéis venido un poco pronto”, nos dicen, “todavía no han llegado los bagles del desayuno”. El cartel de la entrada es toda una declaración de intenciones: diseñando un nuevo mundo de proteínas sintéticas para enfrentar los retos del siglo XXI. Recorremos las instalaciones, todas las paredes están escritas con fórmulas a rotulador. Hay zona de cafetería y hasta una terraza con unas buenas vistas de la ciudad. Por todas partes, hay una especie de juguetes de Lego, son maquetas de proteínas que se pueden desmontar para explicarnos cómo se acoplan para cumplir su función.

Aparece su director, David Baker, el prestigioso bioquímico irradia energía, creatividad e ilusión. Se le intuye creador de buen ambiente en sus equipos y no duda poner en valor el trabajo de sus estudiantes. No lleva bata, viste camiseta y vaqueros y con apenas unas pocas palabras ya nos introduce en su mundo, el fascinante universo del diseño de proteínas.

La entrevista completa

PREGUNTA: Empecemos por el principio… ¿Cuál es la importancia de las proteínas en los seres vivos?

RESPUESTA: Las proteínas son las encargadas de hacer las funciones importantes en los seres vivos. A nosotros nos permiten movernos, pensar, hacer la digestión y captar la luz del sol… Así que podríamos decir que hacen casi todo.

P: Es el creador de RosettaFold, un sistema de inteligencia artificial que permite crear nuevas proteínas. ¿Cuánto tiempo ha estado trabajando en ello?

R: Lo primero es importante es explicar por qué queremos crear nuevas proteínas. Aunque las proteínas hacen muchísimas cosas en los organismos vivos, no hacen todo lo que nos gustaría que hicieran y eso es porque han evolucionado durante millones de años para solucionar los problemas que se han ido encontrando. Ahora nos enfrentamos a nuevos desafíos, como que estamos poniendo plástico en todas partes. Y queremos diseñar nuevas proteínas para solventar esos nuevos problemas, por ejemplo que sean capaces de biodegradar el plástico. Los sistemas de inteligencia artificial nos ayudan a que las proteínas tengan esas nuevas funciones.

P_Proteínas completamente nuevas que no existen en la naturaleza

R: Sí, que nunca han existido y que nunca nadie ha visto antes… Y que las estamos inventando desde el principio.

P: Ha puesto el ejemplo de biodegradar el plástico… Nos enfrentamos a nuevos retos por el cambio climático y la contaminación y aquí estáis investigando en ese campo también.

R: Sí, estamos trabajando en nuevas maneras de capturar energía del sol y usar esa energía para varias cosas, también estamos trabajando en capturar el CO2 de la atmósfera y convertirlo en minerales. También en el campo de la biomedicina, hemos conseguido una vacuna contra el Covid que se usa en Corea y estamos trabajando en nuevas terapias contra el cáncer y las enfermedades autoinmunes.

P: ¿En qué manera esta tecnología está cambiando la investigación en la medicina?

"Es la primera vez que se pueden crear proteínas para que se enfrenten a un problema"

P: Somos muy optimistas en el desarrollo de proteínas que puedan mejorar el tratamiento contra el cáncer o en las enfermedades neurodegenerativas porque al diseñarlas podemos conseguir que hagan exactamente lo que queramos que hagan. Hasta ahora se buscaba en proteínas ya existentes o haciéndoles pequeños cambios. Es la primera vez que se pueden crear proteínas para que se enfrenten a un problema de la forma que queramos.

P: Pero primero hay que conocer bien el problema al que nos enfrentamos para que la máquina pueda ayudarnos con la solución. Por ejemplo, no podemos pedirle de la nada una cura para el Alzheimer

R: Eso es. Podemos diseñar proteínas de una manera muy precisa pero para curar una enfermedad necesitamos entender bien cuál es el proceso que causa esa enfermedad y después podemos crear una proteína. Para algunas enfermedades todavía no está claro cuál es el factor que las causa, o el conjunto de factores que la causa por eso es tan importante entender cómo funciona la biología de nuestro cuerpo. Trabajamos muchas personas de distintas áreas para intentar solucionar este tipo de problemas.

P: Estáis trabajando en un espray nasal capaz de bloquear los virus respiratorios, ¿cómo está avanzando esa investigación?

R: Hemos diseñado proteínas que bloquean casi todos los virus respiratorios conocidos. La idea es que si te sientes enfermo o estalla una nueva pandemia todo lo que tienes que hacer es ponerte el espray. Ya ha demostrado resultados muy prometedores en estudios que hemos hecho y va a comenzar el ensayo clínico antes de que termine el año.

P: Y si llegase una nueva pandemia, ¿esta tecnología sería efectiva?

"Podemos diseñar proteínas que combatan ese virus en cuestión de días"

R: Sí porque estamos mejorando la capacidad de respuesta y acortando los tiempos. Si hubiese una nueva pandemia de un virus que no esperamos, podemos diseñar proteínas que combatan ese virus en cuestión de días. Y seguimos trabajando en recortar tiempos para conseguir antivirales.

P: Este laboratorio es casi único en el mundo. Porque podéis trabajar con la inteligencia artificial en los ordenadores y probar lo que diseñáis aquí mismo. Lo convierte en un lugar muy especial

R: Poder diseñar proteínas en el ordenador y luego poder probarlas rápidamente y comprobar si funcionan y si no, volver al ordenador y corregirlas es muy importante. De otra manera es todo un poco fantasía, no es el mundo real. Si diseñas cosas en el ordenador pero no sabes si funcionan o no, no se puede mejorar. Nosotros trabajamos por ir cada día mejorando los sistemas de diseño de proteínas.

P: ¿Podías imaginar cuando eras un niño lo que estás haciendo hoy?

"Es muy emocionante que la tecnología esté evolucionando tan rápido"

R: No, ni siquiera podía imaginarlo hace 5 años, no tenía ni idea. Es muy emocionante que la tecnología esté evolucionando tan rápido. Es más difícil predecir lo que va a pasar dentro de dos años que diseñar una proteína. Podría decir que estoy viviendo mi sueño, explorando nuevos campos, desarrollando una tecnología de la que todo el mundo puede beneficiarse y contribuir a que el mundo sea un lugar mejor y trabajo rodeado de gente maravillosa.

P: Entonces, ¿qué podemos esperar en el futuro?

R: Algunas de las cosas en las que estamos trabajando hoy es en mejorar la medicina actuando directamente en el cuerpo y poder curar la enfermedad. Por ejemplo ahora con la quimioterapia te pones muy enfermo y estamos trabajando por tener unas terapias más precisas. Estamos trabajando también en conectar la biología con la electrónica, en crear nuevos materiales, en enfrentarnos a las consecuencias del cambio climático etc. Hay muchos proyectos en los que estamos ahora mismo investigando.

P: ¿Vamos hacia una medicina más personalizada?

R: La posibilidad de crear proteínas muy rápido significa que puedes diseñarlas para el problema concreto que tenga esa persona.

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