AlphaFold y las 7 formas en las que se está usando en la ciencia de la vida


La subsidiaria de Alphabet, DeepMind, ha anunciado que su sistema de inteligencia artificial AlphaFold ha predicho la estructura de más de 200 millones de proteínas, que representan casi todas las proteínas catalogadas conocidas. Además, AlphaFold y su socio, el Instituto Europeo de Bioinformática del EMBL, anunciaron que el reciente lanzamiento amplió la base de datos en más de 200 veces, de casi 1 millón a más de 200 millones de estructuras.

“Cuando lanzamos la base de datos en julio pasado, se reconoció como un gran avance para la biología”, dijo Demis Hassabis, fundador y director ejecutivo de DeepMind, en una conferencia de prensa. El lanzamiento del año pasado incluyó aproximadamente 350.000 predicciones de alta calidad, incluidas todas las proteínas del cuerpo humano.

Los continuos avances de AlphaFold hacen posible buscar la estructura tridimensional de las proteínas "casi tan fácilmente como hacer una búsqueda de palabras clave en Google", dijo Hassabis.

Aquí hay siete ejemplos de cómo el sistema de IA está ayudando a impulsar el progreso en la investigación de las ciencias de la vida.


1. Acelerar el descubrimiento de medicamentos para enfermedades desatendidas

La Iniciativa Medicamentos para Enfermedades Olvidadas (DNDi, por sus siglas en inglés) está utilizando AlphaFold para crear nuevos medicamentos para enfermedades olvidadas que afectan de manera desproporcionada a las personas en los países en desarrollo. Específicamente, la base de datos de plegamiento de proteínas podría acelerar la identificación de moléculas para tratar enfermedades desatendidas.

Ejemplos de tales enfermedades incluyen la enfermedad de Chagas, que es transmitida por el parásito Trypanosoma cruzi. La enfermedad de Chagas es común en México, América Central y América del Sur.

Otro ejemplo es la leishmaniasis, una enfermedad parasitaria que se encuentra en las regiones tropicales y subtropicales, así como en el sur de Europa.

DNDi ahora tiene más de 20 nuevas entidades químicas en su cartera.

La DNDi también está trabajando para permitir que los investigadores de países de bajos ingresos desempeñen un papel más activo en el descubrimiento de fármacos.


2. Combatir la resistencia a los antibióticos

En 2019, los CDC estimaron que la resistencia a los antimicrobianos le cuesta a la economía de los EE. UU. $ 55 mil millones anuales, incluidos $ 20 mil millones en costos de atención médica y otros $ 35 mil millones en pérdida de productividad. La resistencia a los antibióticos también está alimentando la aparición de 'superbacterias'.

Los profesores Marcelo Sousa y Megan Mitchell de la Universidad de Colorado, Boulder, están utilizando AlphaFold para estudiar las proteínas involucradas en la resistencia a los antibióticos. AlphaFold ha ayudado a los investigadores a identificar estructuras de proteínas que podrían confirmar con cristalografía. Por ejemplo, Sousa usó esta tecnología para identificar una estructura de proteína bacteriana en aproximadamente 30 minutos que había resultado difícil de identificar durante 10 años.


3. Estudiar el complejo del poro nuclear

Un equipo de investigación internacional está trabajando para descubrir los secretos de los complejos de poros nucleares (NPC), que podrían ser los complejos más grandes de las células humanas. Los NPC están involucrados en el transporte entre el núcleo y el citoplasma y en varios procesos celulares.

Usando AlphaFold con Cryo-EM, los investigadores han construido una estructura casi completa del andamio NPC. El proyecto de investigación podría allanar el camino para una mejor comprensión de la función, la biogénesis y la regulación de los NPC.

Los investigadores involucrados en el proyecto provenían del Instituto Max Planck de Biofísica; Laboratorio Europeo de Biología Molecular; Escuela Médica de Harvard; Universidad de California, Berkeley; Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC; Universidad de Westlake; y la Universidad de Tsinghua.


4. Desarrollo de una nueva vacuna contra la malaria

La Universidad de Oxford y el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) están colaborando en el desarrollo de una vacuna contra la malaria de múltiples componentes. Si bien la OMS aprobó la primera vacuna contra la malaria el año pasado , su eficacia para frenar la transmisión podría ser limitada. Los inmunógenos de las vacunas que previenen la transmisión de la malaria transmitida por parásitos podrían bloquear la transmisión del virus. Investigadores de Oxford y NIAID identificaron la primera estructura de longitud completa de Pfs48/45 con cristalografía y AlphaFold. La investigación podría allanar el camino para el desarrollo de futuros inmunógenos de vacunas basados en Pfs48/45.


5. Arrojar luz sobre la variación genética

Pedro Beltrao, profesor de ETH Zurich, está trabajandopara descubrir cómo los cambios en el ADN informan los rasgos, incluida la predisposición a algunas enfermedades. “En última instancia, lo que nos gustaría tener eventualmente es un modelo que nos diga exactamente cómo va a cambiar una persona, o qué rasgos tendrá si porta una mutación en una posición particular en su ADN”, dijo Beltrao en un comunicado…

Beltrao usó AlphaFold para estudiar proteínas a lo largo de la historia evolutiva, ayudando a descubrir las proteínas presentes en la célula ancestral. Descifrar qué mutaciones de ADN están involucradas en los rasgos también implica determinar qué mutaciones esencialmente no tienen impacto en las proteínas. La investigación también implicó estudiar cómo múltiples proteínas trabajan juntas para realizar funciones.

“Ahora podemos rastrear la evolución de las proteínas durante períodos más largos de la escala de tiempo evolutiva”, dijo Beltrao en un comunicado.

Si bien AlphaFold ayudó a Beltrao a estudiar las secuencias entre proteínas en varias especies a lo largo del tiempo, la técnica pierde precisión cuanto más retrocede al pasado.


6. Medir el impacto del rotavirus en la gastroenteritis

Investigadores del Baylor College of Medicine, Lawrence Berkeley Laboratory y Emory University School of Medicine están estudiando las diferencias en los rotavirus de los grupos A, B y C. Mientras que los rotavirus de los grupos A y C infectan principalmente a niños pequeños, el grupo B es principalmente un problema para los adultos. Además, las cepas del grupo B de rotavirus siguen siendo menos conocidas que las otras cepas. Con AlphaFold, los investigadores identificaron un nuevo pliegue en el grupo B de rotavirus, lo que podría arrojar luz sobre por qué la cepa tiende a infectar a un grupo demográfico diferente al de las otras dos cepas.


7. Arrojando luz sobre el Parkinson

Un equipo de investigación internacional ha explorado el uso de AlphaFold para modelar la estructura de la fosfoproteína 1 inducible por estrés (STIP1), explorando su papel como factor neuroprotector que protege contra la enfermedad de Parkinson. Actualmente, las terapias que tratan el Parkinson tienden a centrarse en el alivio sintomático. No hay agentes neuroprotectores aprobados para disminuir la tasa de neurodegeneración asociada con la enfermedad. Los investigadores involucrados en el proyecto estaban afiliados a la Escuela de Medicina Duke-NUS, el Hospital General de Singapur, A*STAR, el Hospital Tan Tock Seng, la Universidad Nacional de Singapur y la Universidad Médica del Sur de Guangdong.

PUBLICACIONES MAS VISTAS

Invenciones africanas que cambiaron el mundo

Imagen
En su mayor parte, a muchos les encanta retratar a África como un continente incivilizado. En las escuelas, aprendemos sobre la Ilustración, la Revolución Científica, la Revolución Industrial y un sin número de otras 'revoluciones' que tienen una cosa en común: se originaron en Europa. Al crecer y escuchar constantemente sobre los logros europeos y aprender sobre la historia desde una perspectiva eurocéntrica, no es difícil ver por qué todavía hay personas que parecen pensar que todo lo bueno se deriva de Europa. Alerta de spoiler: la historia africana existió antes de la esclavitud a pesar de lo que los editores de libros de texto quieren que creas. Aquí hay diez inventos que se originaron en África y han cambiado todo el curso de la historia humana. 1. Matemáticas Contrariamente a la creencia popular, las civilizaciones existieron antes de que los europeos las 'descubrieran'. Los antiguos egipcios negros crearon el primer sistema numérico registrado y también fueron l...
Leer Mas»

Inventos tecnológicos que dejo la 2 Guerra Mundial

Imagen
La Segunda Guerra Mundial, un conflicto militar que abarcó todo el mundo entre 1939 y 1945, enfrentó a las principales potencias en dos bandos: los Aliados, liderados por Reino Unido, Francia, Estados Unidos y la URSS, y las Potencias del Eje, con Japón, Alemania e Italia como sus máximas fuerzas. Este conflicto histórico destaca especialmente por ser el más mortífero de la historia, pero también por acontecimientos trascendentales como el Holocausto nazi, los devastadores bombardeos masivos y el debut de las armas nucleares, transformando para siempre el mundo. La importancia de esta guerra para todas las naciones involucradas generó una necesidad imperiosa de avance en la ingeniería y ciencia de cada país. Por lo tanto, durante esos años, surgieron numerosos inventos y descubrimientos que se tornaron de gran relevancia. Energía nuclear: Aunque la investigación sobre energía nuclear ya había comenzado en el siglo XIX y principios del XX, la Segunda Guerra Mundial impulsó un interés cr...
Leer Mas»

Los inventos más grandes hechos por británicos

Imagen
Hoy en día, hacer las cosas es muy conveniente con el auge de la tecnología. Ha mejorado la comunicación, la educación, los negocios, la atención médica y, básicamente, todas las aplicaciones de la vida. Computadoras, Internet, teléfonos inteligentes, automóviles y maquinaria: estas tecnologías ayudaron a los humanos de muchas maneras. Gracias a los brillantes inventores, investigadores y científicos que allanaron el camino para estos descubrimientos, innovaciones e invenciones. Hablando de inventos, los británicos contribuyeron mucho al mundo. Según una firma de investigación japonesa, más del 40% de las invenciones del mundo se originaron en el Reino Unido. Algunos de estos son invenciones complejas. Algunos de ellos son los más simples de los más simples, pero aun así, nunca te puedes imaginar sin estas cosas. Aquí están los 15 principales inventos y descubrimientos británicos que cambiaron el mundo para siempre. Antibióticos En 1928, el biólogo escocés Sir Alexander Fleming descubr...
Leer Mas»

10 cuidados imprescindibles que debes hacerle a tu perro

Imagen
¿Estás pensando en adoptar un perro? Esta decisión no debe tomarse a la ligera. Hacer feliz a un perro requiere energía, tiempo y dinero. ¿Cuáles son las cosas que hacer todos los días para hacer feliz a tu perro? Hoy te hablamos del cuidado diario de tu perro. 1) Aliméntalo Es importante proporcionar una alimentación de calidad a tu perro. Un perro alimentado con comida que le conviene está en mejor forma, tiene un pelaje más bonito y corre menos riesgo de enfermarse. Así que asegúrese de elegir una dieta que sea apropiada para el peso, el tamaño y la edad de su perro. También puedes darle golosinas a tu perro en pequeñas cantidades para premiarlo o simplemente para complacerlo. 2) Limpia y llena su recipiente de agua Su perro debe tener acceso a agua fresca y limpia en todo momento. Le recomendamos que vacíe completamente su recipiente una vez al día y lo limpie a fondo. Esto le permitirá eliminar los depósitos de cal. No dudes en cambiar el agua de tu perro si se ensucia durante el ...
Leer Mas»

Computación cuántica, sus ventajas y desventajas

Imagen
El futuro de la computación cuántica parece brillante, pero tiene sus propias ventajas y desventajas que veremos aquí. Se habla mucho sobre el potencial de la computación cuántica y su capacidad para revolucionar muchas industrias diferentes. A medida que se realizan avances en este nuevo y emocionante campo, más y más personas se dan cuenta de las ventajas que ofrece la computación cuántica sobre los modelos informáticos tradicionales. Desde una mayor potencia de procesamiento hasta una seguridad mejorada, estas son algunas de las ventajas y desventajas de la computación cuántica. Ventajas: Una de las principales ventajas de la computación cuántica es su capacidad para aumentar enormemente la potencia de procesamiento. A diferencia de las computadoras clásicas, que se basan en un único conjunto de bits para procesar la información, las computadoras cuánticas utilizan qubits, que pueden estar en una combinación de estados 0 y 1 simultáneamente, lo que permite velocidades de procesamien...
Leer Mas»

Los 15 mejores inventos hechos por italianos

Imagen
Hoy vamos a adentrarnos en el mundo de los famosos inventos italianos, mostrando las mentes brillantes de Italia, un país famoso no solo por su rica historia, paisajes deslumbrantes y deliciosa cocina, sino también por sus notables contribuciones a la innovación global. La cultura italiana ha tenido un profundo impacto en la mejora de nuestra calidad de vida con inventos ingeniosos que, en muchos casos, han alterado la trayectoria de la historia. Únase a nosotros mientras exploramos el fascinante reino de los famosos inventos italianos y descubra cómo han moldeado el mundo en el que vivimos hoy. 1. Radio La radio, que revolucionó la comunicación y el entretenimiento, nos permitió escuchar noticias, música e historias de todo el mundo. Al inventor italiano Guglielmo Marconi se le atribuye la invención de la radio a finales del siglo XIX. Transmitió la primera señal de radio transatlántica el 12 de diciembre de 1901, marcando un momento crucial en la historia y sentando las bases para la...
Leer Mas»

Las 5 nuevas tecnologías para el 2025 que estarán en tendencia

Imagen
La velocidad del cambio tecnológico en el mundo actual es difícil de subestimar. Aunque la innovación en el panorama tecnológico no es nada nuevo, nuestros cambios desde la pandemia parecen estar ocurriendo a un ritmo acelerado. En los últimos años, hemos visto un aumento significativo en todo, desde iniciativas de inteligencia artificial hasta Internet de las cosas (IoT). Si bien no todas las tendencias tecnológicas son una necesidad para todas las marcas, existen algunas innovaciones que tendrán un impacto duradero en la mayoría de las empresas. Las 5 tendencias tecnológicas para las que debe estar preparado para 2025 (si aún no está invirtiendo en estas áreas) son: 1. Automatización a escala El concepto de “hiperautomatización” ha ganado cada vez más atención en los últimos años. A medida que las empresas luchan con clientes cada vez más exigentes, una rápida rotación de empleados y procesos cada vez más complejos, la automatización se está convirtiendo en un factor crítico para que...
Leer Mas»

Los grandes 20 inventos más importantes de la antigua China

Imagen
China, una de las culturas más antiguas del mundo, ha sido responsable de muchos inventos importantes que siguen siendo relevantes en la actualidad. A continuación, haremos un breve recorrido por algunas de las tecnologías que se desarrollaron o mejoraron en el gigante asiático: 1. Papel: Aunque Egipto producía papiro, fue en China donde se desarrolló el papel con un método similar al que usamos hoy en día. Comenzó como material de envoltura y, a partir del Siglo III, reemplazó otras superficies de escritura como las tiras de seda o las de bambú. 2. Alcohol: Los primeros indicios de producción de bebidas alcohólicas datan del 7000–6600 a.C. en China. Vasijas encontradas en la provincia de Henan indican que fermentaban frutas, miel y arroz para obtener bebidas alcohólicas. 3. Pólvora: Desarrollada durante la Dinastía Tang, la pólvora se utilizó primero en fuegos artificiales y luego con fines militares a partir del siglo XI. 4. Cepillos de Dientes: Si bien la higiene oral era conoci...
Leer Mas»

Los inventos más famosos hechos por los portugueses

Imagen
Los portugueses siguen siendo un pueblo innovador de inventores. Conozca algunos de los mejores inventos portugueses que marcaron la diferencia en el mundo. Tanto en el pasado como en el presente, los portugueses han realizado inventos increíbles. Algunos de los que más cambian la vida son, por ejemplo, la carabela que en el siglo XV partió de Portugal para conquistar el “Nuevo Mundo” durante la Era de los Descubrimientos. La creatividad de los portugueses y su sed de conocimiento fue, de hecho, el pilar principal de la Era de los Descubrimientos , inspirando a los exploradores y marineros a explorar el Océano Atlántico, con la ayuda de varios inventos que resultaron ser esenciales para su logros y luego fueron copiados por otros países. Siglos después, estos inventos portugueses forman parte de la historia y la cultura de Portugal, pero el gusto por la tecnología y el espíritu inventivo permanecen. Es por eso que he decidido reunir este top 6 de inventos portugueses, para que sirva co...
Leer Mas»

Los mejores inventos para el hogar que se pueden comprar hoy mismo

Imagen
1. Una sombrilla antirreflejo para laptops Sunshader proporciona resguardo a tu computadora portátil o tableta contra los rayos solares, permitiéndote visualizar la pantalla con claridad mientras evitas el sobrecalentamiento del dispositivo. Además, actúa como una eficaz solución para salvaguardar la privacidad del contenido mostrado en la pantalla. Indudablemente, Sunshader emerge como una solución óptima para trabajar en exteriores y en entornos públicos. 2. Un autómata que realiza entregas de medicamentos a domicilio Drobo es un pequeño robot equipado con un dron interno que se despliega para efectuar entregas en edificios o áreas de difícil acceso. Incorpora una pantalla que muestra instrucciones relacionadas con los medicamentos, y además, cuenta con herramientas para realizar seguimiento a pacientes con COVID-19, como la medición de la temperatura y el nivel de oxígeno en sangre. Los resultados son enviados a los médicos responsables. 3. Una discreta grabadora de conversaciones p...
Leer Mas»