Cómo la IA puede acelerar el descubrimiento científico, desde la predicción de variantes de virus hasta la investigación de proteínas vitales

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  • La inteligencia artificial (IA) ha demostrado su capacidad para acelerar el ritmo del descubrimiento científico y aportar nuevas perspectivas en diversos campos.

  • En la reciente Reunión Anual de los Consejos Globales del Futuro del Foro Económico Mundial, un panel de expertos fue más allá de las complejas cuestiones de gobernanza de la IA y analizó cómo puede ser una fuerza para el bien.

  • Entre los ejemplos figuran la predicción de cómo mutarán los virus con el tiempo y la descodificación de las estructuras de las proteínas.

El rápido auge de la inteligencia artificial (IA) generativa en el último año ha encendido numerosas alarmas, desde el riesgo de desinformación hasta el reemplazo de puestos de trabajo. Pero ¿podría la IA ser también una fuerza para el bien? Este fue un tema debatido en la reciente Reunión Anual de los Consejos Globales del Futuro del Foro Económico Mundial. A continuación, se presentan algunos de los ejemplos prácticos que destacaron los ponentes durante la sesión.

Uso de la IA para predecir la evolución de los virus

Los virus son maestros del disfraz. Evolucionan para eludir el sistema inmunitario humano generando nuevas variantes que burlan nuestras defensas, como ha demostrado la pandemia de COVID-19. ¿Qué pasaría, sin embargo, si pudiera predecir el próximo movimiento de un virus antes de que lo realice? Una nueva herramienta de IA promete hacer precisamente eso.

Desarrollado en la Facultad de Medicina de Harvard, EVEscape combina información evolutiva y biológica para predecir cómo podría adaptarse un virus para eludir nuestras defensas inmunitarias. En un estudio publicado en Nature, los investigadores señalan que, si la herramienta se hubiera desplegado al inicio de la pandemia, habría predicho las mutaciones más frecuentes y detectado las variantes más graves del Sars-CoV-2. Del mismo modo, acertó en la evolución de otros virus, como el VIH y la gripe.

EVEscape se utiliza actualmente para anticipar futuras variantes del Sars-CoV-2, y los investigadores también están aplicando la herramienta a otros virus.

Aplicación de la IA a la investigación de proteínas

Cualquiera que haya dejado encendido su ordenador por la noche para aportar capacidad de cálculo a Folding@Home como científico ciudadano conocerá el desafío del «plegamiento» de las proteínas: determinar la estructura de las proteínas.

Con cientos de millones de proteínas conocidas, a las que se suman nuevas cada año, determinar su forma y función específicas es un ejercicio largo y costoso que requiere equipos de varios millones de dólares, como la resonancia magnética nuclear. Según Alphabet-Google, esto ha obstaculizado la investigación y, en consecuencia, la capacidad de tratar enfermedades.

La compañía aplicó su tecnología de IA DeepMind al desafío del plegamiento de proteínas con AlphaFold, enseñándole las estructuras de unas 100.000 proteínas conocidas. Esto permitió a la herramienta predecir la forma de una proteína casi de inmediato, con precisión atómica. En julio de 2022, Google anunció que la herramienta había predicho las estructuras de prácticamente todas las proteínas conocidas. Hoy en día se utiliza para descubrir nuevas enfermedades, desarrollar una vacuna contra la malaria más eficaz y nuevos fármacos contra el cáncer, así como para combatir la resistencia a los antibióticos.

Agilización de la investigación bibliográfica

Antes de que se realice cualquier investigación original, los científicos comienzan con una revisión bibliográfica. Explorar los resultados de estudios existentes para formular la premisa de su investigación y encontrar su punto de partida implica revisar durante días o incluso semanas una gran cantidad de material.

Con el asistente de investigación de IA Elicit, los científicos pueden acelerar significativamente este agotador proceso. Elicit es un modelo de lenguaje de gran tamaño que ayuda a automatizar el proceso de revisión bibliográfica. Lo único que tienen que hacer es introducir una pregunta de investigación y la IA identificará los artículos más relevantes sobre este tema. Después, resumirá los hallazgos clave y extraerá la información en una matriz de investigación con la que los científicos podrán trabajar.

¿Cómo está creando el Foro Económico Mundial salvaguardas para la inteligencia artificial?

El Centro para la Excelencia en IA conecta a líderes de distintos sectores para comprender la rápida evolución de la inteligencia artificial y sus implicaciones para las economías y las sociedades. Respalda un diálogo informado sobre las oportunidades, los riesgos y las compensaciones vinculadas a la adopción de la IA.

A través de espacios de confianza e iniciativas de colaboración, el Centro permite a sus socios construir una comprensión compartida y trabajar juntos en enfoques responsables para la innovación y el uso de la IA.

Descubra la labor del Centro

Esto resulta especialmente útil para los metaanálisis. En estos, los investigadores examinan un conjunto existente de investigaciones sobre una determinada afección, enfermedad o fármaco, por ejemplo, y agregan los resultados. Estos análisis no solo reflejan la comprensión actual del tema en cuestión, sino que también suelen aportar nuevas perspectivas basadas en el análisis.

Elicit afirma que más de 800.000 investigadores han utilizado Elicit hasta la fecha.

La IA aporta beneficios más allá de las ciencias de la vida

Aunque los participantes en la sesión señalaron numerosas cuestiones que aún deben abordarse en lo relativo a la gobernanza de la IA, hubo consenso en que la IA tiene un gran potencial para ser una fuerza para el bien.

Acelerar el ritmo del descubrimiento científico en un orden de magnitud no se limita a las ciencias de la vida. El Guardian informó a principios de este mes de que los investigadores están utilizando la IA para descifrar antiguos pergaminos de Herculano, destruidos tras la erupción del monte Vesubio en el año 79 d. C. El sistema de IA logró identificar la primera palabra en sus restos carbonizados, tras 2000 años.

Tres empresas emergentes que utilizan la IA para resolver desafíos globales.
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