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La investigación de organoides representa una nueva frontera para la ciencia con implicaciones potencialmente profundas. Es posible que algunas computadoras del futuro no se parezcan a las computadoras “de sílice” de hoy, donde “se coloca un montón de información electrónica y suceden un montón de cosas y sale información”, sugirió Peretti.
“La verdad es que todos los órganos de nuestro cuerpo están haciendo cálculos en este momento. Su páncreas está observando sus niveles de azúcar en sangre; su médula ósea está analizando su recuento de glóbulos rojos. Hay cosas que están sucediendo: señales químicas, señales de temperatura, acidez, salinidad. La mayor parte de lo que hacen son cálculos locales. Responden a las señales ambientales, a los insumos, y realizan una acción. Esa es la salida. Tienen un cálculo intermedio”, dijo.
Y esos cálculos no involucran los 1 y 0 de la informática tradicional. “Es mucho más complejo porque estos órganos toman decenas de puntos de datos por segundo, por milisegundo, por lo que sea, y generan una cantidad igualmente grande de respuestas por segundo. ¿Cómo lo hacen? Eso es lo que estamos tratando de entender. Sabemos que lo hacen muy bien o sino ninguno de nosotros estaría aquí”, ofreció.
Los organoides han demostrado ser útiles para los investigadores antes. Por ejemplo, se han utilizado para estudios de toxicología, lo que permite a los investigadores detectar productos potencialmente peligrosos sin realizar estudios en animales vivos. Entonces, por ejemplo, si los científicos necesitan saber cómo una sustancia química en particular podría afectar al hígado, pueden usar un organoide hepático. La respuesta puede no ser perfectamente comparable a la de un hígado completamente desarrollado, pero es una «respuesta próxima de primer nivel», dijo Peretti.
También se han estudiado grupos de células bidimensionales. “Hemos sido muy buenos estudiando láminas planas de células. Es fácil acceder a ellos. Puedes iluminarlos con luces y observar cómo responden. Puedes poner microelectrodos y ver cómo responden.
Por lo tanto, es fácil de medir y observar”, afirmó.
Pero los organoides son un animal diferente, para usar un juego de palabras cliché. “Los organoides son increíblemente complejos y ya tridimensionales. Hay información y comunicación cruzada entre todas esas células diferentes. Hay mucha comunicación cruzada entre células individuales, y un grupo habla con otro grupo y así sucesivamente”, señaló. «Eso puede ayudar a comprender mejor muchas cosas diferentes, no sólo las enfermedades».
Entre las preguntas que los investigadores esperan responder está qué significan las señales emitidas por los organoides y cómo pueden mapear las entradas a las que están expuestos los grupos de células con la salida del organoide. Ahí es donde las capacidades modernas de inteligencia artificial (IA) podrían resultar útiles porque las entradas y salidas son simplemente demasiado numerosas para que equipos de humanos puedan rastrearlas de manera convencional. «No podríamos haber hecho esto hace cinco años porque no teníamos las herramientas computacionales para interpretar lo que estaba saliendo», observó Peretti.
Cuando se le preguntó cómo sería en última instancia una computadora biológica habilitada para organoides, Peretti teorizó, o posiblemente bromeó, que podría ser algo comparable a un «viejo Mac Cube». Sin embargo, añadió que un desafío es descubrir cómo mantener vivos los organoides.
“Simplemente habrá muchos más cables, tubos y cosas entrando y saliendo porque las únicas señales no serán eléctricas. Serán ópticos. Van a ser productos químicos”, dijo. “Tenemos que ponerle nutrientes y otras cosas para mantenerlo vivo y que pueda realizar sus cálculos. Vamos a tener que mantenerlo a una temperatura agradable y así sucesivamente. Por lo tanto, podría verse como una caja con sólo docenas de tubos y tuberías y todo lo que entra y sale, dependiendo de cómo interactuemos con el sistema biológico”.
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