Las proteínas, piezas fundamentales de la vida, tienen una forma tridimensional única y determinarla supone un reto, por lo que la inteligencia artificial (IA) es clave. ESMFold, el sistema desarrollado por Meta, ha logrado ya predecir la estructura de más de 740 millones de estas moléculas.

Este atlas metagenómico de Meta, que se dio a conocer en noviembre de 2022 y que ahora se amplía, incluye estructuras de proteínas de microorganismos, como bacterias y virus, que aún no se han caracterizado, lo que abre la puerta a acelerar nuevos descubrimientos en campos como la medicina, la química verde o energías renovables.

La inteligencia artificial desarrollada por Meta para este fin se llama ESMFold y está basada en modelos de lenguaje. Normalmente, estos se utilizan para predecir textos a partir de un conjunto de palabras pero, en este caso, sirven para autocompletar secuencias de proteínas y revelar la estructura 3D de millones de estas, incluso de muchas desconocidas.

Meta dio a conocer los primeros datos de este atlas con la predicción de estructuras de más de 617 millones de proteínas en noviembre del pasado año y lo publicó en la plataforma bioRxiv, pero aún estaba pendiente de la revisión por pares -el escrutinio de otros científicos y su publicación en una revista-.

“Predicciones de alta confianza”

Este jueves (16.03.2023) publicó esos datos en un artículo en Science, que describe que del total de proteínas incluidas, 225 millones se consideran “predicciones de alta confianza”. En la actualidad, el atlas se ha ampliado hasta más de 740 millones de proteínas, según han señalado a EFE fuentes de Meta. Estas predicciones adicionales fueron completadas por ESMFold en solo seis días.

Del mismo modo que los grandes modelos lingüísticos pueden aprender patrones en las lenguas sin supervisión explícita, los autores del estudio demuestran que también pueden aprender patrones evolutivos subyacentes a las secuencias de las proteínas, resume la revista. Según los autores, ESMFold puede realizar predicciones precisas de la estructura de las proteínas 60 veces más rápido que otros enfoques.

Las proteínas, moléculas complejas y dinámicas, codificadas por nuestros genes, son responsables de muchos de los variados y fundamentales procesos de la vida. Son cadenas de cientos de aminoácidos y la secuencia de estos determina la estructura tridimensional única de cada una de ellas.

Útiles para la medicina

Es esta estructura la que las lleva a encajar unas en otras y la que define lo que hacen y cómo lo hacen. Conocerla supone, en definitiva, entender el funcionamiento de la célula y del organismo humano.

Determinar experimentalmente las estructuras tridimensionales de cientos de millones de proteínas está muy lejos del alcance de técnicas de laboratorio que requieren mucho tiempo, como la cristalografía de rayos X. Los enfoques computacionales pueden dar una visión de las proteínas que no es posible con las técnicas experimentales.

El “Atlas Metagenómico ESM” -con datos en abierto- permitirá a los científicos buscar y analizar las estructuras de las proteínas a escala de cientos de millones de proteínas, lo que puede ayudar a identificar estructuras que no se han caracterizado antes y descubrir nuevas proteínas que pueden ser útiles en medicina y otras aplicaciones, resumió en 2022 Meta.

Nota Tomada de:

https://www.dw.com/es/la-ia-de-meta-desbloquea-millones-de-prote%C3%ADnas-que-podr%C3%ADan-ayudar-a-desarrollar-nuevos-f%C3%A1rmacos/a-65027288

Debido a las temperaturas que han ido aumentando en el Ártico, ha provocado el derretimiento del una capa congelada bajo la tierra llamada permafrost en la región donde se encontraba un virus que permaneció inactivo durante miles de años y podría poner en peligro a los animales y humanos.

Los científicos advierte de una posible pandemia por una enfermedad de hace siglos. “Están sucediendo muchas cosas con el permafrost que preocupan, y esto demuestra por qué es muy importante que mantengamos la mayor cantidad posible de permafrost congelado”, mencionó Kimberley Miner, científica climática del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena.

El permafrost sirve como una especie de “cápsula de tiempo” que conserva, además de virus antiguos, también restos momificados de varios animales extintos que los científicos han podido desenterrar y estudiar.

Para comprender los riesgos de los virus congelados, Jean-Michel Claverie, profesor emérito de medicina y genómica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Aix-Marseille en Marsella, Francia, analizó muestras de tierra tomadas del permafrost siberiano y está en lo que describe como “virus zombie”, de los cuales ya ha encontrado algunos.

El profesor Jean-Michel Claverie, estudia un tipo particular de virus que se descubrió por primera vez en el año 2003. Conocidos como “virus gigantes”, son mucho más grandes que la variedad típica, y son visibles con un microscopio de luz normal, en lugar de un microscopio electrónico más potente.

En el 2014, se logró revivir un virus que él y su equipo aislaron del permafrost, volviéndolo infeccioso al insertarlo en células cultivadas.

Se percataron que podía infectar células ameba cultivadas, la cepa más antigua de estos virus tenía casi 48 mil 500 años y a pesar del tiempo, aún se considera peligrosa para los seres vivos.

Los científicos han advertido que el deshielo del permafrost, debido al cambio climático, podría representar una nueva amenaza a la raza humana.

El profesor Jean-Michel Claverie, aseguró que teme que la gente considere su investigación como una curiosidad científica y no se percate de la posibilidad de que los virus del permafrost vuelvan a “revivir” como una nueva pandemia.

Nota Tomada de:

https://www.debate.com.mx/viral/Cientificos-reviven-virus-zombie-que-paso-mas-de-48-mil-anos-congelado-20230309-0251.html?fbclid=IwAR0Aq8R49ejTHRwvEF4ovvbbvQgvmdSdEH6lP5hIIR0WyBcyC9jqTUms91A

Saltarse las comidas desencadena una respuesta en el cerebro que afecta negativamente a las células inmunitarias, según un estudio realizado en ratones, que constata que el ayuno puede ser perjudicial para combatir las infecciones y conducir a un mayor riesgo de cardiopatías.

La investigación, centrada en el desayuno y liderada por la Facultad Icahn de Medicina de Monte Sinaí (Estados Unidos), se publica en la revista Immunity y podría ayudar a comprender mejor cómo puede afectar al organismo el ayuno crónico a largo plazo, señalan los autores.

“Cada vez hay más conciencia de que el ayuno es saludable y, en efecto, existen abundantes pruebas de sus beneficios. Nuestro estudio ofrece una advertencia, ya que sugiere que el ayuno también puede tener un coste que conlleve un riesgo para la salud”, afirma el autor principal, Filip Swirski.

Afectaciones directas del ayuno

El trabajo demuestra que existe “una conversación entre los sistemas nervioso e inmunitario”, agrega en un comunicado.

El objetivo era comprender mejor cómo afecta el ayuno -desde un ayuno relativamente corto de solo unas horas hasta uno más severo de 24 horas- al sistema inmunitario.

Para ello, los científicos analizaron dos grupos de ratones. Un grupo desayunó al despertar (el desayuno en este experimento era la comida más copiosa del día) y el otro grupo no lo hizo.

Los investigadores recogieron muestras de sangre en ambos grupos, cuando los ratones se despertaron, cuatro horas después y ocho horas después. Al examinarlas, observaron una clara diferencia en el grupo en ayunas.

En concreto, constataron una diferencia en el número de monocitos, unos glóbulos blancos que se producen en la médula ósea y viajan por todo el cuerpo, donde desempeñan muchas funciones críticas, desde la lucha contra las infecciones hasta las enfermedades cardiacas y el cáncer.

Al inicio, todos los ratones tenían la misma cantidad de monocitos, pero al cabo de cuatro horas, estos glóbulos blancos de los ratones del grupo en ayunas se veían drásticamente afectados. Los investigadores encontraron que el 90 por ciento de estas células desaparecía del torrente sanguíneo, y el número seguía disminuyendo a las ocho horas; en cambio, los monocitos del grupo que no ayunó no se vieron afectados.

En los ratones en ayunas, los investigadores descubrieron que los monocitos regresaron a la médula ósea para hibernar; allí sobrevivieron más tiempo y envejecieron de forma diferente a los monocitos que permanecieron en sangre. Además, constataron que la producción de nuevos glóbulos en la médula ósea disminuyó.

El experimento continuó con el ayuno de los ratones durante 24 horas y con la introducción luego de alimentos. Entonces, las células ocultas en la médula ósea volvieron al torrente sanguíneo en pocas horas, un aumento que provocó una mayor inflamación.

En lugar de proteger contra la infección, estos monocitos alterados eran más inflamatorios, lo que hacía al organismo menos resistente a la lucha contra la infección.

Pionero en su tipo

Este estudio es uno de los primeros en establecer la conexión entre el cerebro y estas células inmunitarias durante el ayuno, aseguran los autores, quienes descubrieron que regiones específicas del cerebro controlaban la respuesta de los monocitos durante el ayuno.

La investigación demostró que el ayuno provoca una respuesta de estrés en el cerebro (es lo que hace que la gente tenga sensación de hambre y enfado), lo que desencadena instantáneamente una migración a gran escala de estos glóbulos blancos de la sangre a la médula ósea, y luego de vuelta al torrente sanguíneo poco después de que se reintroduzcan los alimentos.

“Aunque también existen pruebas de los beneficios metabólicos del ayuno, este nuevo estudio supone un avance útil en la comprensión completa de los mecanismos del organismo”, concluye Swirski.

Nota Tomada de:
 

https://www.dw.com/es/estudio-as%C3%AD-es-como-el-ayuno-compromete-al-sistema-inmunitario/a-64869129