Un equipo de investigadores españoles desarrolló una tecnología que permite usar inteligencia artificial (IA) para crear, en cuestión de minutos, modelos digitales de tumores. Para hacerlo no es necesario saber programación: el usuario puede interactuar con un agente de IA mediante una conversación, similar a las que cualquier persona tendría con ChatGPT.
La tecnología busca simplificar un proceso que hasta ahora podía requerir meses o incluso años de trabajo. Los investigadores debían revisar grandes cantidades de documentación, escribir código y utilizar distintos programas para construir modelos que representaran el comportamiento de un tumor.
Lea: ¿Neuralink logró leer la mente de un paciente con ELA? Esto se sabe
El desarrollo, publicado en la revista npj Systems Biology and Applications, consiste en unas herramientas especializadas, conocidas como servidores MCP, que permiten que los agentes de IA se comuniquen con programas científicos diseñados para el modelado biológico, entre ellos NeKo, MaBoSS y PhysiCell. De esta manera, la IA funciona como un intermediario entre el investigador y estas herramientas.
“Con este avance, hemos roto por completo las barreras que separaban a los biólogos experimentales del uso de herramientas avanzadas de modelado”, explicó Marco Ruscone, investigador del BSC y primer autor del estudio. Según el científico, el proceso es similar a utilizar ChatGPT: “No hace falta escribir ni una sola línea de código”.
Los investigadores señalan que, con los conocimientos necesarios sobre el área que están estudiando, un científico podría obtener en menos de 10 minutos un primer borrador de un gemelo digital de un tumor. Este modelo serviría como punto de partida para realizar nuevos análisis y estudiar cómo se comporta una enfermedad.
Un gemelo digital es una representación computacional de un sistema real. En este caso, busca representar características y procesos biológicos de un tumor para que los investigadores puedan estudiarlos mediante simulaciones.
Uno de los usos que tiene esta herramienta tiene el fin de simular qué ocurre dentro de un tumor y probar diferentes escenarios sin tener que hacerlo directamente sobre un paciente.
Los investigadores podrían, por ejemplo, modificar determinadas condiciones del modelo y observar cómo cambia su comportamiento. Esto permitiría formular y explorar hipótesis antes de llevarlas a experimentos de laboratorio o a otras etapas de investigación.
La herramienta también podría facilitar que más científicos utilicen modelos computacionales en sus investigaciones. Hasta ahora, un biólogo que quisiera hacer este tipo de simulaciones podía necesitar conocimientos especializados de programación y aprender a manejar varios programas.
Al convertir buena parte de ese proceso en una conversación con un agente de IA, los investigadores buscan acercar estas herramientas a quienes estudian enfermedades como el cáncer desde el laboratorio y reducir el tiempo necesario para construir los primeros modelos.
Entre los retos que plantea el uso de inteligencia artificial en ciencia está la reproducibilidad, que hace referencia a que un experimento o análisis pueda repetirse y obtener resultados consistentes. Este aspecto es especialmente importante porque los modelos de lenguaje pueden generar respuestas diferentes ante una misma pregunta.
El estudio analiza precisamente este problema y muestra que es posible obtener resultados consistentes mediante una interacción repetida y específica con la IA. Es decir, aunque el modelo pueda dar respuestas ligeramente diferentes, el proceso puede orientarse para que los resultados terminen alrededor de los mismos elementos científicos fundamentales.
“Diferentes modelos de lenguaje pueden darte respuestas distintas, igual que pasaría si le hicieras la misma pregunta a diferentes científicos”, señaló Miguel Vázquez, investigador del BSC y tercer autor del artículo. “Aquí la clave está en trabajar con ellos haciendo preguntas una y otra vez. Si los usas correctamente, no importa que digan cosas un poco diferentes, porque al final siempre convergen en el mismo núcleo esencial”.
Los servidores MCP desarrollados por el BSC ya están disponibles de forma abierta para la comunidad científica. Los investigadores consideran que esta tecnología puede facilitar y acelerar la creación de modelos biológicos y de gemelos digitales, herramientas que podrían utilizarse para estudiar enfermedades como el cáncer.
Le puede interesar: ¿Por qué científicos crearon ratones con neuronas humanas para estudiar enfermedades neurológicas?
Para consultar contenido prémium o profundizar sobre sus temas de interés de Medellín, Antioquia, Colombia y el mundo, regístrese aquí.
Bloque de preguntas y respuestas
- ¿Qué es un gemelo digital de un tumor?
- Un gemelo digital de un tumor es una representación computacional que permite simular características y procesos biológicos de un tumor.
- ¿Cómo se crea un gemelo digital de un tumor con inteligencia artificial?
- El gemelo digital se crea mediante una conversación con un agente de inteligencia artificial que se conecta con herramientas especializadas de modelado biológico, como NeKo, MaBoSS y PhysiCell. El investigador plantea sus preguntas e indicaciones y la IA actúa como intermediaria para ejecutar parte del proceso, sin que sea necesario escribir código.
- ¿Para qué sirve un gemelo digital de un tumor?
- Sirve para simular el comportamiento de un tumor y explorar diferentes escenarios de manera virtual. Los investigadores pueden modificar determinadas condiciones del modelo y observar qué ocurre, lo que les permite formular y estudiar hipótesis antes de llevarlas a experimentos de laboratorio u otras etapas de investigación.
Regístrate al newsletter