OpenCRISPR, por Profluent
Así como ChatGPT predice una palabra tras otra, la empresa Profluent ha desarrollado un modelo LLM que predice secuencias de aminoácidos... como nuevas enzimas Cas de todo tipo, incluidos los editores de bases, que están compartiendo de forma abierta, lo que podría liberar la innovación en el campo de la largamente debatida patente sobre CRISPR.
En su artículo, comparten cómo produjeron 4 millones de secuencias con actividad y especificidad comparable o mejorada en relación con Cas9 que están al menos a 400 mutaciones de distancia en secuencia de cualquier enzima previa. La mitad de estas se generaron a partir del modelo, la mitad guiadas desde una proteína natural hacia una familia CRISPR particular usando <50 residuos N o C-terminales como guía.
El modelo fue pre-entrenado en proteínas no-CRISPR a lo largo del árbol evolutivo (pre-entrenamiento no supervisado) y luego mediante el uso de más de 1 millón de operones CRISPR-Cas de diferentes tipos encontrados en genomas microbianos y metagenomas (fine tuning).
Algunos otros detalles técnicos que encontré interesantes: en total, solo el 48,2% de las proteínas generadas eran funcionalmente completas (tenían dominios core Cas9), y las proteínas generadas fueron predichas por AlphaFold2 (pLDDT > 80 para el 81% de las estructuras), lo cual se siente bastante como hacer que dos IA mantengan una conversación biológica.
Como empresa, Profluent es un spin-out de un proyecto financiado por Salesforce para desarrollar un LLM para aminoácidos llamado ProGen. Su directora de negocios, Hilary Eaton, ha compartido sus planes con instituciones de investigación y desarrolladores de medicamentos para acelerar de manera segura el desarrollo de nuevas terapias genéticas CRISPR. Por ahora, sus enzimas CRISPR (¡no el modelo!) estarán disponibles para su uso de forma gratuita bajo un acuerdo que restringe su uso en células germinales y plantas no reproductoras.
Aunque entiendo esto a un nivel extremadamente superficial, aún me pregunto, en cuanto a la PI biológica, cuáles son los límites o pautas y cómo la IA generativa los redefinirá. ¿Existe un porcentaje o número de aminoácidos o bases que marquen el límite entre infringir una patente y no hacerlo?
El Halo, por Prophetic
Cuando escucho las palabras "Interfaz Cerebro-Computadora (BCI)", mi mente inmediatamente piensa en Neuralink y sus primer paciente, dispositivos de consumo como Muse y recientemente la patente de Apple sobre nuevos Airpods que podrían tenerlos, pero ese es un tema para otra newsletter. El tema de hoy es: ¿qué tal si en lugar de solo leer tus ondas cerebrales, estimularas tu cerebro para tener nuevas experiencias?
Prophetic está construyendo tecnología para estabilizar e inducir el sueño lúcido, que es el estado algo extraño en el que estás soñando activamente y te das cuenta de que estás dormido. Libre de las leyes convencionales de la física, el sueño lúcido no solo puede ser una experiencia interesante y divertida (¡puedes volar!), sino también perfecto para resolver problemas y, a los ojos del visionario fundador de Prophetic, Eric Wollberg, una nueva forma de explorar la conciencia.
El Halo es un dispositivo no invasivo y portable que integra EEG y ultrasonido focalizado. El EEG detecta cuándo el usuario está en sueño REM y alimenta esos datos en un modelo transformador para saber qué pulsos ultrasónicos aplicar y cuándo, para imitar los patrones de activación neural naturalmente ocurridos conocidos por generar sueños lúcidos. Tecnología ChatGPT pero aplicada al cuerpo humano, es decir, ¡MUCHO MÁS GENIAL!
Una tecnología que se usa mientras duermes y que trata con el cerebro no suena como algo fácil en términos de regulación y seguridad. Aunque otros han encontrado que el ultrasonido focalizado es seguro para aplicaciones médicas, el Prophetic utiliza valores por debajo de las regulaciones de la FDA para el ultrasonido diagnóstico y está desarrollando mecanismos de seguridad para garantizar que estos valores no puedan excederse bajo ninguna circunstancia.
Eric ha atraído un gran talento como Sterling Crispin, que trabajó en Apple durante 3 años en el equipo de VisionPro como Investigador de Prototipado de Neurotecnología, Afshin Mehin y equipo que diseñaron el Neuralink N1, y el Dr. Martin Dresler del Centro Donders para la Neuroimagen Cognitiva en la Universidad Radboud de los Países Bajos.
Antes de su muerte, Steve Jobs dijo que la próxima generación de grandes compañías estaría en la intersección de la biología y la tecnología. Apple no solo creó nuevos productos sino mercados enteramente nuevos y aunque aún es bastante temprano, creo que esto es lo que Prophetic podría hacer cuando el mundo esté listo para un nuevo mercado de experiencias extra-humanas.
Boosted Breeding, por Ohalo
En el episodio más reciente del podcast All-In, David Friedberg compartió lo que su empresa, Ohalo Genetics, ha estado desarrollando durante los últimos 5 años en modo sigiloso. Su tecnología Boosted Breeding ya está multiplicando el rendimiento de cultivos como la papa por mucho: cultivaron las mismas papas que conocemos pero en lugar de obtener 10 o 100 g, obtienes 682 g.
Aunque no lo mencionó en el podcast, está claro por su patente que Boosted Breeding utiliza herramientas de edición genética como CRISPR para eliminar 3 genes de meiosis en las plantas, de modo que en lugar de dividir los genes de cada progenitor, hereden todos los genes de ambos progenitores.
Tener más material genético permite a las plantas formar redes génicas más complejas que les ayudan a protegerse contra los estreses ambientales y producir más alimentos, y facilita a los agricultores cultivar los cultivos porque todas las semillas que obtienen de las plantas son genéticamente idénticas. Solo para la papa, están cambiando completamente su reproducción milenaria al desarrollar una semilla en lugar de tener que usar las papas por sus tubérculos.
Algunas preguntas que aún no he respondido, por ignorancia de los principios de biología, son: ¿esto significa que cada vez que cruce estas plantas poliploides no meióticas, duplicaré los conjuntos de genes que tienen? ¿Cuáles son los límites para la poliploidía en cada planta entonces? ¿Cómo ayuda exactamente la poliploidía a las plantas a producir más papas? ¿En qué medida disminuye esto la necesidad de fertilizante, si es que lo hace?
Biorremediación cerebral, por ???
Rara vez me sorprendo por información pesimista y aprender sobre los posibles efectos en nuestro sistema nervioso (aumento del riesgo de enfermedades como el Alzheimer), la genética del cáncer (disrupciones epigenéticas) y la salud reproductiva el fin de semana pasado casi me hizo llorar de miedo por lo que podría estar sucediendo en mi cuerpo y no puedo controlar, excepto tal vez mudándome a una ciudad menos contaminada.
Hasta ahora, estos estudios son principalmente correlaciones estadísticas y no conocemos las consecuencias a largo plazo que las generaciones más jóvenes como la mía tendrán que enfrentar debido a la inhalación de aire cada vez más contaminado por más tiempo que cualquier otra generación. Necesitamos más estudios rigurosos sobre los mecanismos por los cuales las partículas en el aire interactúan con nuestros diversos sistemas corporales en diferentes niveles organizativos y necesitamos saber qué otras consecuencias pueden estar causando en este momento de las que no somos conscientes.
Para evitar que esta publicación termine de forma pesimista, me encantaría que la tesis de mi amiga Shelby sobre la detoxificación/biorremediación in vivo se expandiera para limpiarnos de la materia particulada. Hasta que aprendamos más sobre el papel de estos agentes tóxicos en nuestra salud, que la ingeniería de enzimas para capturar carbono directamente del aire y convertirlo en productos útiles vaya a toda velocidad.
Hola, soy Sofía, creadora de productos biotecnológicos, incluyendo contenido como este. Durante los últimos 4 años he crecido una audiencia internacional con gente de universidades como Stanford, Harvard, MIT, Cambridge, etc. y compañías como Ginkgo Bioworks, Asimov, Thermofisher, etc. Biotech Notes es un nuevo experimento para educarme sobre lo último en biotecnología en un formato corto que pueda compartir por primera vez en Inglés Y Español. Aunque no sé con qué frecuencia podré publicar, si veo que el interés crece, me encantará seguirlo haciendo — ¡Compártelo con tus amigos si te parece cool! ;)