Así Se Crean ANTIBIÓTICOS con Inteligencia Artificial
El biotecnólogo César de la Fuente, uno de los 50 españoles más galardonados y considerado uno de los diez mejores del mundo, es pionero en el campo de la biología digital o machine biology, una tecnología que investiga la biología molecular a través de la inteligencia artificial para llegar a nuevos descubrimientos.
¡Así Se Crean ANTIBIÓTICOS con Inteligencia Artificial! (youtube.com)
Pionero en utilizar la Inteligencia Artificial para el descubrimiento de fármacos, César de la Fuente Núñez (A Coruña-1986) lleva a cabo sus investigaciones desde su laboratorio en la Universidad de Pensilvania, donde es catedrático de Biotecnología. Esta semana ingresó como miembro de número en la Real Academia de Farmacia de Galicia.
Ingresa como académico de número en la Real Academia de Farmacia de Galicia. Parece que es usted profeta en su tierra...
Es un honor, un privilegio, tener el reconocimiento de tu propia tierra. Realmente es un regalo muy especial poder estar aquí un par de días en Santiago, disfrutando de mi gente, de la comida gallega y de la mente gallega.
Sin embargo, desempeña su trabajo en Pensilvania. ¿Cómo hemos de llamarlo? ¿Fuga de talento?
No lo sé, la verdad. Yo llevo mucho tiempo fuera. Llevo ya fuera de Galicia 20 años porque hice la carrera en León. Luego fui a Vancouver, a Canadá a hacer el doctorado; después estuve en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) haciendo el posdoctorado, y finalmente me reclutaron en la Universidad de Pensilvania, donde estoy ahora. Es una trayectoria que me ha permitido aprender un montón de cosas, crecer personalmente, científicamente. No sé si se puede llamar fuga de talento. Quizás, ya que me cultivé en España, hice la carrera en España. Quizás se pueda denominar así, pero yo estoy contento con mi trayectoria, contento de estar donde estoy ahora, en este caso fuera de España. No puedo contribuir directamente a la ciencia en España, aunque tengo colaboraciones aquí, en España y en Galicia.
Hay quien lo postula ya en el futuro para el Premio Nobel.
Eso son palabras mayores y no creo. Es algo impredecible. Yo lo único que quiero es hacer la mejor ciencia que podamos cada día con mi equipo e intentar hacer algo que pueda ayudar a mejorar el mundo
Los expertos nos advierten del problema de la resistencia a los antibióticos. ¿Qué se puede hacer?
Hace falta encontrar nuevos antibióticos. La previsión es que para el año 2050 van a morir 10 millones de personas al año en el mundo como consecuencia de infecciones causadas por superbacterias, que son resistentes a muchos de los antibióticos que tenemos hoy en día en los hospitales. Y una de las cosas que hay que hacer es acelerar el proceso de descubrir nuevos antibióticos. Esa es la gran motivación en mi laboratorio, donde estamos utilizando máquinas e inteligencia artificial. Ahora con las máquinas, con algoritmos que hemos desarrollado, en cuestión de horas, a lo largo del día, mientras te tomas una taza de café o mientras comes, el ordenador ya ha encontrado antibióticos que son prometedores. Es un proceso que se ha acelerado, porque si piensas en métodos tradicionales se tarda años en encontrar cosas nuevas, moléculas nuevas.
Es más fácil entonces descubrir un antibiótico con un ordenador?
Es mucho más rápido. Los algoritmos pueden buscar cosas de manera mucho más rápida y explorar información mucho más rápidamente que la mente humana. Incluso por la noche puedes dejar el algoritmo mientras tú estás durmiendo y, cuando te levantas por la mañana, el algoritmo ha terminado su exploración de los datos biológicos que le hemos dado y muestra el ranking de las mejores moléculas que pueden llegar a ser ser grandes antibióticos.
Y esto qué supone? ¿Únicamente la rapidez, que es un avance muy grande, o también sale más barato?
También más barato, porque como estás acelerando el proceso en cuanto a rapidez, eso a la vez conlleva una disminución de los costes. Porque con métodos tradicionales tú lo que tienes que hacer son prospecciones en la naturaleza, vas al océano... tomas muestras... y miras si hay alguna molécula antibiótica ahí. O vas a suelos, tomas muestras de suelo en varios sitios... Es un proceso de iteración que lleva muchísimo tiempo y es caro, porque tienes que extraer las moléculas de esas muestras de agua o de suelo por ejemplo. Ahora hacemos todo de manera digital, es un poco descubrir nuevos antibióticos de manera digital y eso permite acelerar todo el proceso.
Nos movemos por algoritmos, por códigos...
Cuando hablo de cosas digitales está todo en el ordenador, todo es un código, la biología es un código. Si lo piensas, el ADN, por ejemplo, en la biología, ADN, ARN mensajero y proteínas, son todos códigos. Igual que el código del alfabeto de las palabras que estoy diciendo ahora. En la biología, al final, son palabras, son códigos. Los algoritmos pueden muy fácilmente recorrer este código, explorarlo, y darnos moléculas que pueden ser útiles en un futuro.
Usted fue pionero en la utilización de Inteligencia Artificial para descubrir antibióticos, ¿hay mucha gente que sigue por ese camino?
Sí, cada vez más. Es un campo que está creciendo, el de utilizar inteligencia artificial y ordenadores para descubrir unos antibióticos. Cada vez hay más grupos a lo largo del mundo que se han unido a estos esfuerzos. Y sí, es un campo que está madurando, está creciendo, y ojalá pueda dar productos en un futuro, moléculas, medicamentos que puedan salvar vidas.
La financiación es el caballo de batalla de todos los investigadores. ¿De dónde tiene que venir, de los gobiernos, de las farmacéuticas?
Yo creo que una combinación. El problema es que las farmacéuticas digamos que se han echado un poco a un lado porque desarrollar nuevos antibióticos no es económicamente viable. No son medicamentos que se tomen de manera crónica por el paciente, que eso es lo que realmente da dinero a las farmacéuticas. Hoy en día depende de un par de grupos académicos, como el nuestro, en mi laboratorio, donde intentamos pensar un poquito fuera de lo normal en cómo podemos descubrir nuevos antibióticos, qué tipo de ideas se pueden tener que sean poco convencionales, que nos permitan descubrir realmente algo nuevo. Es preocupante, pero es la realidad.
Es esa la razón por la que usted está en Pensilvania y no en A Coruña o en Santiago?
No lo sé, la verdad. A mí me gusta estar en un sitio donde yo pueda desarrollar ideas de manera libre, donde haya posibilidad de financiación, aunque incluso para financiar un grupo académico es complicado porque la mayor parte de becas que pedimos no entran. Yo creo que nos dan quizás el 10% de las que pedimos. Sigue siendo muy duro también conseguir financiación también incluso para desarrollar ideas a nivel académico. Pero en Estados Unidos ahora mismo estoy contento, puedo hacer un poco lo que queremos como equipo, tengo un equipo de gente excepcional de la que puedo aprender y aprendo cada día, y, bueno, eso eso es lo que quiero ahora mismo
Resistiríamos otro covid?
Seguramente sí. La humanidad tiene una gran capacidad de resistencia y de supervivencia pero preferiría no encontrarme otro covid.
Se demostró que se puede encontrar una vacuna en muy pocos meses...
Sí, eso es una realidad ya. Con tecnología de ARN mensajero y otras tecnologías, ahora es muy rápido. Se pueden diseñar vacunas de manera muy rápida. Entonces tenemos armamento, estamos mejor preparados a nivel científico que cuando empezó el covid, pero no se lo desearé a nadie. Yo creo que fue un momento muy difícil para la humanidad, perdimos muchas vidas y espero que pasen muchos años antes de tener otra pandemia, pero es posible.
Los no expertos estamos acostumbrados ya a oír palabras como ARN mensajero, nanomedicinas... ¿A cuáles nos vamos a tener que acostumbrar a corto y medio plazo?
La inteligencia artificial ya está cambiando nuestro mundo y lo va a cambiar muchísimo más. Nuestra sociedad va a cambiar de manera sustancial en los próximos cinco o diez años como consecuencia de esta tecnología que va a disruptir prácticamente todo. Si lo miras a lo largo de la historia, la revolución industrial tuvo un efecto similar, se perdieron un montón de trabajos y se crearon muchos otros que nunca se habían imaginado antes. Creo que esta tecnología de ordenadores, de inteligencia artificial, de algoritmos, va a tener un efecto similar en nuestra sociedad. No va a ser un efecto automático, sino que va a llevar unos años, va a ser paulatino. Pero va cambiar el modo en que trabajamos, cómo nos relacionamos, cómo innovamos. Ya lo estamos percibiendo y eso va a continuar.
Qué despertó tu gran interés por la ciencia?
Desde muy chico encontré mi pasión: innovar y explorar lo desconocido para intentar entender y mejorar el mundo. Esta pasión es la que me mueve cada día. Los niños y las niñas son los mejores científicos, continuamente preguntándose cómo funcionan las cosas. Es importante no perder esta curiosidad de la niñez. Todo lo que hago hoy junto a mi equipo es biotecnología e investigación dirigida por la curiosidad y las ganas de explorar las fronteras del conocimiento.
Fuiste la primera promoción de Biotecnología en la Universidad de León, ¿qué te llamó la atención de la carrera?
Me llamó de manera intensa la posibilidad de desarrollar tecnologías y herramientas para poder entender mejor el mundo biológico. La biotecnología ha avanzado a pasos agigantados desde que empecé la carrera.
Y tras la carrera decidiste emigrar…
Después dí el salto al charco hasta llegar a la University of British Columbia (Vancouver, Canadá) donde realicé mi doctorado en Microbiología e Inmunología. Quería entender los principios que forman la base de los sistemas biológicos para después poder reprogramarlos. Mi objetivo era entender, controlar, y digitalizar la biología.
Me centré en los organismos más simples (las bacterias) y en las moléculas que permiten que la vida ocurra tal y como la conocemos (las proteínas). Investigué cómo las bacterias operan y se hacen dañinas y comencé a construir diminutas proteínas llamadas péptidos para hacerles frente
¿En qué momento te interesaste por la computación?
Una vez que me dí cuenta de que los ordenadores iban a revolucionar la biología gracias a su capacidad de procesar muchísimos datos y me decidí por adentrarme en este campo, me ficharon en el MIT.
“Mi objetivo era entender, controlar, y digitalizar la biología“
Durante este período tuve la suerte de contar con una beca de la Fundación Ramón Areces y me centré en digitalizar un sistema biológico (pequeños péptidos antimicrobianos) y en el desarrollo de algoritmos para el descubrimiento de nuevos antibióticos.
Con los años, ¿ha ido evolucionando tu perspectiva profesional?
Absolutamente. Cada vez tengo más confianza de que será posible desarrollar medicamentos usando inteligencia artificial y herramientas computacionales. Esto es gracias a avances en el poder computacional, la disponibilidad de datos, y nuestro mayor entendimiento del mundo biológico. Para poner esto en perspectiva, el campo en el que trabajo (desarrollo de antibióticos mediante ordenadores) no existía hace tan solo 5 años. Todo está cambiando y evolucionando muy rápidamente. Es un momento único y animo a tod@s l@s jóvenes a que consideren la ciencia como vocación. Es el presente y el futuro de nuestra sociedad.
Cómo ha sido el viaje profesional hasta tu puesto actual?
Mi camino no siempre fue fácil. […] Cuando llegué a Canadá como inmigrante a hacer el doctorado tuve que aprender inglés, crecer como científico, y adaptarme a un mundo nuevo. Persistí y luché como pude hasta convertirme en un científico con la suerte de poder contribuir a nuestra sociedad al investigar un problema de magnitud global como la resistencia a los antibióticos.
Mi padre, que falleció en 2016, mi madre, y mi hermano, que tiene síndrome de Down, han sido mi inspiración durante muchos momentos. Ellos me enseñaron a cuestionar lo establecido, a ser curioso, a no dejar de soñar, a no rendirme nunca, a esforzarme, a no dar nada por sentado, y a vivir cada día como si fuese el último. Esos valores me han acompañado tanto en la vida personal como en la profesional.
Es difícil vivir fuera de tu país?
Ser un inmigrante también me ha aportado valores. Mudarse a un nuevo país, con idioma y cultura diferentes, implica un proceso de evolución intelectual. Esto me ha ayudado, creo yo, en la ciencia ya que innovar es emigrar intelectualmente.
Y también es importante indicar que en la ciencia la mayoría de los experimentos, del trabajo que realizamos día a día, no funciona. No sale como esperábamos. Es importante aprender de estos “fracasos” y no verlos como tal, sino que forman parte del proceso de aprendizaje, del proceso científico. El fracaso es parte del proceso de aprendizaje. Cada día, cada experimento, cada idea es un nuevo reto. Siempre les digo a los miembros de mi equipo que el talento es la capacidad de aprender.
El éxito no existe sin el fracaso. Siempre he aprendido más de los fracasos que de cualquier otro momento.
Y cómo llevas la distancia?
Como gallego, siento la morriña sin duda. Echo de menos a mi familia y amigos cada día. También la cultura y el estado de bienestar de mi país, entre otras cosas. Pero ahora estoy en esta aventura en Philadelphia y voy a intentar aprender y dar lo máximo posible. Nunca se sabe lo que deparará el futuro y eso hace que la vida sea más apasionante.
Entrevista | El biotecnólogo César de la Fuente (rtve.es)
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