Este año, el Premio Nobel de Química 2024 fue otorgado a tres científicos que han revolucionado la biología molecular: David Baker, DemisHassabis y John Jumper. Sus avances en la creación de nuevas proteínas y en la predicción precisa de sus formas tridimensionales han abierto nuevas fronteras en biotecnología y medicina.
En este contexto, el equipo de investigadores/as del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM CONICET-UNCUYO) del que forma parte María Paz, que normalmente trabaja en diferentes aspectos del estudio de la función de proteínas, ha comenzado a adoptar y utilizar estas herramientas innovadoras en sus propias investigaciones.
Claudia Tomes, Micaela Buzzatto, Fabiana Benegas Guerrero, Pablo Álvarez, Luis Polo y María Paz Zizzias publicaron recientemente un estudio en la revista BioscienceReports en el que emplearon el programa RoseTTAFold creado por David Baker para modificar una proteína que está presente en la naturaleza con potenciales aplicaciones en investigación biomédica.
Este trabajo demuestra cómo tecnologías avanzadas como las mencionadas están siendo aprovechadas por equipos de investigación locales para contribuir al desarrollo científico.
María Paz Zizzias Pujol es egresada de la carrera de Medicina y fue parte del cuerpo de bandera de la FCM durante 2021, como portadora de la Bandera Nacional. Asimismo, es nieta de uno de los egresados de la primer cohorte de la carrera de medicina de nuestra Facultad, el Dr. Santiago Zizzias, quién se desempeñó como profesor de Clínica Médica hasta su jubilación.
Tecnología que vale un premio Nobel
El Premio Nobel de Química 2024 reconoció los avances en el diseño y predicción de proteínas con inteligencia artificial (IA). Las proteínas son los pilares fundamentales de la vida. Actúan como los trabajadores incansables dentro de nuestras células, llevando a cabo tareas esenciales que hacen posible nuestra existencia. Desde transportar oxígeno en la sangre hasta defendernos de infecciones y transmitir señales entre células, las proteínas desempeñan roles vitales en casi todos los procesos biológicos. Sin ellas, la compleja maquinaria de la vida simplemente no funcionaría, al menos no como la conocemos hoy.
La IA está transformando nuestro mundo a un ritmo asombroso, cambiando la manera en que interactuamos con la tecnología y resolvemos problemas complejos. Herramientas como ChatGPT, capaces de comprender y generar lenguaje humano, nos permiten acceder al conocimiento y la información de forma más rápida y eficiente.
De forma similar, la IA está permitiendo a los científicos abordar desafíos antes insuperables, como predecir la estructura de estas moléculas vitales o diseñar nuevas con funciones específicas. Estas innovaciones están acelerando el progreso en campos cruciales como la medicina y la biotecnología.
David Baker, de la Universidad de Washington, ha sido reconocido por su trabajo en el diseño de estas macromoléculas desde cero. Esto significa que ha logrado crear secuencias de aminoácidos que no existen en la naturaleza, dotándolas de funciones específicas, algunas de las cuales se usarán para crear tratamientos médicos innovadores, vacunas y otros materiales avanzados. Su trabajo comenzó en 2003, cuando diseñó la primera proteína sintética cuya estructura fue predicha y luego validada mediante cristalografía. Más recientemente, utilizando IA, su equipo ha conseguido diseñar estructuras con formas estables y funciones predecibles, como si las construyeran con piezas de lego para lograr un propósito definido.
Por su parte, DemisHassabis y John Jumper, de Google DeepMind, han transformado nuestra comprensión de estas moléculas esenciales con AlphaFold, un programa de inteligencia artificial que realiza predicciones de la estructura de las proteínas1 mediante el sistema de aprendizaje profundo. Antes, descubrir la estructura tridimensional de una proteína podía tomar años de experimentos complejos y laboriosos.
Ahora, gracias a su IA, es posible predecir su forma en cuestión de horas, permitiendo avanzar más rápido en áreas como el diseño de medicamentos y la investigación de enfermedades.
