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

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»

Los beneficios y contras de una tarjeta de crédito

Imagen
“¿Tarjeta de crédito de qué banco tienes?”, “cuál es su límite de crédito”, “qué tipo de tarjeta es”… tales preguntas están hoy en boca de todos.  El mundo parece haber sido exprimido y envuelto en una tarjeta de crédito. Hoy en día todo el mundo habla y comprende el lenguaje de las tarjetas de crédito. El síndrome de la tarjeta de crédito parece haberse apoderado de todos nosotros. Pero, ¿las tarjetas de crédito solo son beneficiosas? Analicemos los pros y los contras de este plástico de bolsillo y veamos qué supera al otro. Los beneficios de una tarjeta de crédito: • Mantenga el dinero en efectivo en suspenso: el dinero es lo más codiciado en este mundo. Llevar mucho dinero en efectivo dondequiera que vayas siempre es motivo de discordia. Una tarjeta de crédito le permite viajar sin mucho dinero en efectivo y tener un viaje o compras felices y sin preocupaciones. • Imagínese saliendo de compras a un maravilloso centro comercial. Mientras compras, recuerdas llevar botas para tu hijo,
Leer Mas»

Voy Tunable Glasses: Los anteojos ajustables del futuro

Imagen
El futuro finalmente ha llegado, y muchas personas lo han presenciado a lo largo todo lo que lleva de siglo XXI al presenciar el advenimiento de múltiples inventos, tales como los primeros teléfonos inteligentes, computadores cada vez más livianos y de mejores especificaciones técnicas, entre muchos otros. En el campo de la optometría, la tecnología también ha mejorado, pues es mucho más sencillo efectuar exámenes para determinar el tipo de visión que tienen las personas, además de que se han creado robots sumamente precisos para hacer una cirugía ocular, logrando resultados incluso mejores que lo que puede hacer un cirujano tradicional, en menor tiempo y, como cereza sobre el pastel, permitiendo que los médicos puedan manejarlos sin ser mano de obra calificada. Entre tantas cosas nuevas que han llegado a la optometría en lo que refiere a nuevos inventos, ciertamente, la presentación de los anteojos ajustables de Voy es, sin duda, uno de los aspectos más llamativos para la mayoría de
Leer Mas»

La nanotecnología y sus aplicaciones

Imagen
La nanotecnología y su universo microscópico ofrecen posibilidades gigantescas para la ciencia y la industria contemporáneas.  Este campo, que floreció entre los años 60 y 80, se ha disparado en las últimas dos décadas con un mercado global en auge cuyo valor superará los 125.000 millones de dólares  en los próximos cinco años según el informe Global Nanotechnology Market (by Component and Applications) de Research & Markets que presenta previsiones para 2024. ¿Qué es la Nanotecnología? Esta rama tecnológica manipula la estructura molecular de los materiales para cambiar sus propiedades intrínsecas y obtener otras con aplicaciones revolucionarias.  Es el caso del grafeno-carbono modificado más duro que el acero, más ligero que el aluminio y casi transparente, o las nanopartículas utilizadas en áreas como la electrónica, la energía, la biomedicina o la defensa. En 1959, el premio Nobel y físico estadounidense  Richard Feynman  fue el primero en hablar sobre las aplicaciones de la na
Leer Mas»

La pantalla enrollable de TCL: El futuro es hoy

Imagen
Si alguna vez soñaste con cómo serían los televisores del mañana, vas a tener muchos motivos para sentirte emocionado, pues en los últimos años han llegado múltiples innovaciones de la mano de una gran cantidad de fabricantes, que van desde la realidad virtual, hasta la pantalla plana más contemporánea y todo lo que hay en medio. Sin embargo, la mayor razón para sentirse identificado con la frase “El futuro es hoy” es, sin duda, el más reciente invento de la compañía TCL: Una pantalla enrollable de Alta Definición que parece traída directamente desde el próximo siglo. Un invento sacado de una película de Ciencia Ficción La pantalla hace uso de tecnología OLED, los cuales son la innovación más reciente en lo que refiere a la calidad de las pantallas, pues estos pequeños diodos emisores de luz, en su conjunto, son capaces de sintetizar más de un millón de colores diferentes, los cuales incrementan notablemente la resolución de la imagen y, además, la profundidad de los colores que ofrec
Leer Mas»

¿Qué es la tecnología 5G?

Imagen
5G es la red móvil de quinta generación. Es un nuevo estándar inalámbrico global después de las redes 1G, 2G, 3G y 4G. 5G permite un nuevo tipo de red que está diseñada para conectar prácticamente a todos y todo, incluidas máquinas, objetos y dispositivos. La tecnología inalámbrica 5G está diseñada para ofrecer velocidades máximas de datos de múltiples Gbps, latencia ultrabaja , más confiabilidad, capacidad de red masiva, mayor disponibilidad y una experiencia de usuario más uniforme para más usuarios. Un mayor rendimiento y una mayor eficiencia potencian nuevas experiencias de usuario y conectan nuevas industrias. ¿Cuáles son las diferencias entre las generaciones anteriores de redes móviles y 5G? R: Las generaciones anteriores de redes móviles son 1G, 2G, 3G y 4G. Primera generación - 1G Década de 1980: 1G entregó voz analógica. Segunda generación - 2G Principios de la década de 1990: 2G introdujo la voz digital (por ejemplo, CDMA - Acceso múltiple por división de código). Tercera ge
Leer Mas»

Noveto N1 los primeros auriculares invisibles

Imagen
¿Alguna vez has oído hablar de los auriculares invisibles? ¡No! Yo tampoco. Sin embargo, así llama Noveto al N1, su nuevo producto estrella. El N1 hará su debut en Pepcom, durante el CES de 2022 en Las Vegas, donde estará disponible para demostración por primera vez.  El N1 se describe como un dispositivo de audio inteligente de última generación con inteligencia integrada de Alexa y la tecnología de transmisión de audio inteligente patentada de Noveto. El N1 crea un sonido de audio binaural inmersivo sin molestar a los demás y sin necesidad de usar un par de auriculares. En Pepcom, ya lo largo de CES, los asistentes tendrán la oportunidad de experimentar lo que Noveto describe como “un nuevo tipo de experiencia auditiva sensorial” .  La tecnología de transmisión de audio inteligente patentada de Noveto transmite ultrasonidos silenciosamente a través del aire, convergiendo en bolsillos audibles justo fuera de los oídos del oyente, creando una experiencia que es como usar auriculares in
Leer Mas»

Los 5 mejores inventos de Albert Einstein

Imagen
El 25 de noviembre de 1915, el ilustre físico Albert Einstein presentó su Teoría de la Relatividad, un hito en su carrera científica que revolucionó la ciencia. En la actualidad, disfrutamos de sus efectos en la vida cotidiana. Vamos a explorar algunas invenciones y desarrollos que se beneficiaron de las ideas de Einstein: 1. El Rayo Láser: En 1953, se logró desarrollar el máser, basado en algunas ideas expresadas por Einstein en 1917. Este dispositivo es similar al láser, pero en lugar de luz, emite radiación de microondas. La invención del máser, y posteriormente del láser, ha tenido una profunda influencia en diversas tecnologías. Hoy en día, el máser se utiliza en radiotelescopios, relojes atómicos y hornos a microondas, mientras que el láser encuentra aplicaciones en múltiples campos, desde la medicina hasta las comunicaciones. 2. La Televisión: El funcionamiento del televisor se basa en la explicación de Einstein sobre el efecto fotoeléctrico. Esta teoría permitió comprender por
Leer Mas»

Los 5 mejores inventos hechos en Thailandia

Imagen
Los inventos de los tailandeses no han sido tan conocidos como en cualquier otro país. Pero, definitivamente, los inventos de Tailandia son algo de mucho interés. Aquí, vamos a discutir los 5 principales inventos tailandeses que han tenido un impacto en el mundo: El tuk tuk auto rickshaw El auto rickshaw Tuk Tuk es un transporte urbano ampliamente utilizado en Bangkok y otras ciudades de Tailandia. Este vehículo de tres ruedas está bien diseñado con un motor de bajas emisiones que funciona con GLP. Este vehículo es adecuado para aquellos que viajan con un grupo grande para distancias cortas. Los conductores también usan tuk-tuk para transportar productos frescos u otros bienes por la ciudad. Este rickshaw es el símbolo más reconocido de Tailandia . La pierna protésica de polietileno Este es conocido por ser uno de los inventos orgullosos de Tailandia. El Dr. Therdchai Jivacate, un cirujano ortopédico tailandés, así como el inventor de las prótesis, han tenido un impacto en la profesión
Leer Mas»

¿Cómo mejorar la digestión y bajar de peso con fibra y agua?

Imagen
Las fibras y el agua son elementos esenciales para el buen funcionamiento del intestino, ya que participan en el proceso de absorción y digestión. Sin embargo, deben consumirse conjuntamente para que se aprovechen sus beneficios, ya que la ingesta aislada puede incluso empeorar los problemas gastrointestinales. Importancia de la fibra y el agua en la dieta La fibra es un hidrato de carbono no digerible presente en las verduras (hortalizas, frutas, legumbres, hortalizas) y cereales (preferentemente integrales) que, en presencia de agua, forman una especie de "gel" que retrasa el vaciado gástrico, lo que ayuda a controlar el hambre, siendo una gran estrategia para las dietas de adelgazamiento. Este gel también facilita el tránsito intestinal, evitando el estreñimiento, lo que reduce la hinchazón y la sensación de estar "relleno", además de prevenir enfermedades graves del intestino, como la diverticulitis, la rectocolitis ulcerosa e incluso el cáncer colorrectal. La u
Leer Mas»