— Redacción El Tiempo 26/03/2025
Una red neuronal basada en inteligencia artificial (IA), innovadora en su tipo, tiene la capacidad de analizar e interpretar rápidamente millones de células de una muestra de paciente, prediciendo cambios moleculares en el tejido. Esto podría facilitar el desarrollo de tratamientos personalizados para enfermedades como el cáncer.
La IA NicheCompass, descrita en la revista Nature Genetics, utiliza una base de datos visual que combina información genómica espacial sobre los tipos de células, su ubicación y cómo se comunican. Desarrollado por investigadores del Wellcome Sanger Institute, el Instituto de IA para la Salud de Helmholtz Munich, la Universidad de Würzburg, y otros colaboradores dentro de la Iniciativa del Atlas Celular Humano, este es el primer sistema de IA capaz de medir e interpretar datos relacionados con las interacciones celulares, identificando y analizando diferentes "vecindarios" dentro de los tejidos.
El estudio detalla cómo NicheCompass puede detectar cambios en los tejidos de pacientes con cáncer de mama y de pulmón. Según los autores, este modelo de IA puede predecir cómo ciertos pacientes podrían responder de manera distinta a los tratamientos, todo en solo una hora.
Cada célula del cuerpo humano forma parte de una red de interacciones, comunicándose con su entorno mediante características como las proteínas en su superficie. Las tecnologías genómicas espaciales y de célula única han mejorado la comprensión del cuerpo, creando atlas celulares detallados. Sin embargo, interpretar estas interacciones sigue siendo un desafío.
NicheCompass, un modelo de IA de aprendizaje profundo, aprende cómo las células interactúan y las agrupa según sus características compartidas, permitiendo a los investigadores y clínicos hacer preguntas sobre estos datos y comprender mejor las condiciones de salud. Por ejemplo, puede ayudar a analizar cómo las células cancerosas se comunican con su entorno en pacientes con cáncer de pulmón.
En el estudio, los investigadores utilizaron NicheCompass para analizar datos de 10 pacientes con cáncer de pulmón, identificando similitudes y diferencias entre ellos. Esto no solo ayudó a mejorar la comprensión general del cáncer, sino que también sugirió nuevos enfoques para la medicina personalizada. La herramienta también mostró su efectividad en tejidos de cáncer de mama.
Además, se aplicó a un atlas cerebral de ratón con 8,4 millones de células, lo que permitió identificar rápidamente secciones del cerebro y crear un recurso visual del órgano completo, demostrando su aplicabilidad a los atlas espaciales generados por investigadores globales.
Carlos Talavera-López, coautor principal en la Universidad de Würzburg, destacó que NicheCompass permitió observar cómo las células inmunitarias interactúan de manera diferente con los tumores en pacientes con cáncer de pulmón, lo que podría ayudar en el desarrollo de tratamientos más personalizados. Mohammad Lotfollahi, del Wellcome Sanger Institute, explicó que, al igual que las personas comparten información en las redes sociales, las células lo hacen a través de sus características, formando redes locales. NicheCompass es el primer modelo de IA capaz de interpretar estas redes, lo que podría tener un impacto significativo en la medicina personalizada.
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