Científicos del MIT también han logrado, en una sorprendente investigación, revertir el proceso, lo que abre la vía al diseño de moléculas que no existen en la naturaleza con propiedades médicas o industriales
28 jun 2019 . Actualizado a las 08:03 h.¿Podrían crearse proteínas que no existen en la naturaleza con propiedades de interés para la medicina y la industria? Es un enorme desafío para lo que aún queda por delante un largo camino. Pero podría hacerse. Basta con ponerlas a cantar. Y esta es la insólita aproximación entre ciencia y arte que acaba de acometer un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Han desarrollado un sistema que convierte, mediante inteligencia artificial, las estructuras moleculares de las proteínas en sonidos que se asemejan a pasajes musicales. Aunque quizás lo más sorprendente de todo es que han logrado revertir el proceso. O, lo que es lo mismo, han introducido algunas variaciones en la música para convertirla de nuevo en proteínas nunca antes vistas en la naturaleza. El trabajo, en el que ha participado el investigador español Francisco Martín-Martínez, se ha publicado en la revista científica ACS Nano.
Aunque no es tan simple crear una nueva proteína, el nuevo sistema se aproxima a ello. «El método proporciona una forma sistemática de traducir la secuencia de aminoácidos de una proteína en una secuencia musical, utilizando las propiedades físicas de las moléculas para determinar los sonidos», según explica el MIT. Los sonidos creados se han transpuesto para situarlos en un rango audible para los humanos.
El procedimiento, desarrollado por el equipo de Markus Buehler, traduce los 20 tipos de aminoácidos, los bloques que se unen en cadenas para formar todas las proteínas, en una escala de veinte tonos. Cualquier secuencia larga de aminoácidos de cualquier proteína se convierte así en una secuencia de notas.
El objetivo de la investigación es conseguir una mejor comprensión de las proteínas y su amplia gama de variaciones. No es algo precisamente trivial, ya que estas biomoléculas constituyen la esencia de la vida. Suponen el material estructural de la piel, los huesos o los músculos, pero también actúan como enzimas, sustancias químicas de señalización, interruptores moleculares o como una amplia gama de materiales funcionales que conforman la maquinaria de los seres vivos. «Tienen su propio idioma y no sabemos cómo funciona, por lo que lo que queremos hacer es entenderlo», destaca Markus Buehler. «No sabemos -añade qué hace que una proteína de seda sea una proteína de seda o qué patrones reflejan las funciones que se encuentran en una enzima. No conocemos el código».
Aparte de avanzar en el conocimiento en un universo aún ignoto, los investigadores también fueron capaces de crear variaciones de las proteínas existentes. Por ejemplo, de una que se encuentra en la seda de araña, uno de los materiales más resistentes de la naturaleza, generando así nuevas proteínas que no se parecen a ninguna producida por la evolución.
«La inteligencia artificial ha aprendido el lenguaje de cómo se diseñan las proteínas y puede codificarlo para crear variaciones de las versiones existentes o diseños de proteínas completamente nuevas», apunta Bueheler. Dado que hay billones de combinaciones potenciales, cuando se trata de crear nuevas moléculas ya no se hará desde cero. Se abre un campo infinito.
