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ESM3: la IA que diseña proteínas como si la evolución hubiera tomado un camino distinto

ESM3

Redactor: Sam Torne 

Un equipo de ingenieros de la empresa estadounidense EvolutionaryScale ha desarrollado una proteína fluorescente completamente nueva utilizando inteligencia artificial. El hallazgo, publicado recientemente en la revista Science, representa un hito en la biología sintética, ya que la molécula fue generada tras simular el equivalente a 500 millones de años de evolución natural mediante un modelo de lenguaje especializado llamado ESM3 (EvolutionaryScale Model 3). 

La proteína, bautizada como esmGFP, forma parte de la familia de las proteínas fluorescentes verdes (GFP, por sus siglas en inglés), conocidas por su capacidad de emitir luz y por su aplicación en investigaciones biomédicas. Aunque comparte algunas similitudes estructurales con sus parientes naturales, esmGFP no es una réplica: presenta un diseño completamente nuevo que nunca ha sido observado en organismos vivos. Lo notable es que su estructura es biológicamente plausible, como si la evolución hubiese tomado otro camino. 

 ¿Cómo funciona ESM3? 

A diferencia de los modelos tradicionales de IA que generan texto, ESM3 fue entrenado exclusivamente con proteínas. Su base de datos incluye: 

  • 3,150 millones de secuencias proteicas 
  • 236 millones de estructuras tridimensionales 
  • 539 millones de funciones moleculares 

En total, el sistema procesó más de 771,000 millones de bloques de información, lo que le permite predecir la secuencia, estructura y función de proteínas conocidas y desconocidas. Esta capacidad va más allá del análisis de aminoácidos: considera cómo se pliegan y qué roles cumplen en diferentes contextos biológicos. 

Gracias a esto, ESM3 puede generar proteínas con funciones reales, útiles para la ciencia, la industria y la medicina, incluso si estas moléculas nunca existieron antes. 

¿Qué implica este avance? 

El diseño de esmGFP no solo abre nuevas posibilidades en la investigación biológica, también plantea una pregunta fascinante: ¿y si la evolución hubiera tomado otro camino? Este enfoque permite explorar rutas evolutivas alternativas y diseñar moléculas con funciones específicas, como terapias personalizadas o proteínas que combatan enfermedades. 

La plataforma Forge, actualmente en fase beta, permite a científicos acceder al modelo ESM3 para diseñar sus propias proteínas, ya sea mediante código o con interfaces gráficas en el navegador. El acceso está disponible para investigadores académicos de forma gratuita o a través de servicios como AWS SageMaker. 

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