¿Qué es el diseño y predicción de proteínas con IA y por qué ameritó el Premio Nobel de Química 2024?
David Baker y John Jumper, investigadores estadounidenses, así como el cienífico británico Demis Hassabis, recibieron este miércoles el Premio Nobel de Química 2024, por sus trabajos que ayudaron a construir proteínas de cero y predecir la estructura de las proteínas con ayuda de la inteligencia artificial (IA).
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La Academia Sueca que entregó el Premio Nobel 2024 celebró, a través de un comunicado, que David Baker logró construir tipos de proteínas completamente nuevos.
Asimismo, Demis Hassabis y John Jumper desarrollaron un modelo de inteligencia artificial (AlphaFold de Google Deepmind) para predecir las estructuras complejas de las proteínas, según el comité sueco.
“Han desarrollado un modelo de inteligencia artificial para resolver un problema de hace 50 años: predecir las estructuras complejas de las proteínas. Estos descubrimientos tienen un potencial enorme”.
Academia Sueca
¿En qué consisten los trabajos de los ganadores del Nobel sobre proteínas?
En 2003, David Baker logró utilizar los 20 aminoácidos que forman a las proteínas para diseñar una nueva proteína que no se parecía a ninguna otra, precisó la Academia Sueca este miércoles.
“Desde entonces, su grupo de investigación ha producido una creación de proteínas imaginativa tras otra, incluidas proteínas que se pueden utilizar como fármacos, vacunas, nanomateriales y sensores diminutos”, precisa el comité sueco.
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Diecisiete años después, en 2020, Demis Hassabis y John Jumper presentaron el modelo de inteligencia artificial conocido como AlphaFold.
- ¿Qué es AlphaFold? Es un sistema de inteligencia artificial logró predecir la estructura de 200 millones de proteínas en modelos de 3D, lo cual ha contribuido a la lucha contra la contaminación de plásticos y la comprensión del Parkinson, según anunció Google Deepmind, dirigido por el propio Jumper, en 2023.
La Academia Sueca precisó que AlphaFold ha sido utilizado por más de 2 millones de personas en 190 países para aplicaciones científicas como la comprensión de la resistencia a los antibióticos.
También destacó que, desde la década de 1970, investigadores intentaron predecir las estructuras de las proteínas a partir de secuencias de aminoácidos, pero era difícil, hasta el avance de hace cuatro años.
“La vida no podría existir sin las proteínas. El hecho de que ahora podamos predecir las estructuras proteicas y diseñar nuestras propias proteínas es el mayor beneficio para la humanidad“, remató la Academia.
¿Por qué son importantes los hallazgos de Baker, Hassabis y Jumper?
Las proteínas son “herramientas químicas” que controlan e impulsan todas las reacciones químicas que juntas son la base de la vida y funcionan como hormonas, sustancias señalizadoras, anticuerpos y componentes básicos de tejidos, según la Academia Sueca.
Los descubrimientos de David Baker y John Jumper, junto al de Demis Hassabis, abren enormes posibilidades en materia del estudio de las proteínas, de acuerdo con Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
“Uno de los descubrimientos que se reconocen este año se refiere a la construcción de proteínas espectaculares. El otro trata sobre la realización de un sueño de hace 50 años: predecir las estructuras de las proteínas a partir de sus secuencias de aminoácidos. Ambos descubrimientos abren enormes posibilidades”.
Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
Reacciones al Premio Nobel de Química 2023.
David Baker se dijo “muy entusiasmado y muy honrado” y reconoció que estaba dormido cuando sonó el teléfono, lo levantó y escuchó el anuncio, razón por la que su esposa gritó. También habló de su hallazgo.
“(Estoy muy impresionado con) “todas las formas en que el diseño de proteínas puede ahora hacer del mundo un lugar mejor” (…) Nuestros nuevos métodos de IA son mucho más poderosos”.
David Baker
Cabe destacar que Demis Hassabis y John Jumper ya habían recibido el Premio Lasker en 2023. Sobre el más reciente galardón, Hassbis dijo: “Me quedé atónito y en blanco durante unos minutos”, retomó AFP.
Sobre su trabajo con John Jumper, dijo que “ha sido un verdadero desafío para la biología informática”, según la agencia francesa.
Google DeepMind felicitó a los dos investigadores en la red social X. “Este es un logro monumental para la IA, la biología informática y la ciencia misma”, afirmó el laboratorio de investigación.
Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química, dijo en una conferencia de prensa que “las proteínas son las moléculas que permiten la vida”.
La forma de las proteínas es clave ya que determina su función. “Para entender cómo funciona la vida, primero necesitamos entender la forma de las proteínas”, dijo Linke.
En 2023, los tres galardonados recibieron el premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Biomedicina por sus trabajos en ese tema.
