Considero que hay eventos históricos que cambian la cultura de las sociedades y su percepción de la realidad. Uno de estos eventos ha sido, sin duda, la pandemia de coronavirus, felizmente dejada atrás. Si antes de la pandemia, pocos mortales conocían lo más elemental sobre los anticuerpos, hoy creo que los anticuerpos ya no son esos grandes desconocidos. Quien más quien menos conoce hoy que los anticuerpos son proteínas producidas por nuestro sistema inmunitario capaces de unirse fuertemente y de bloquear y neutralizar a los microorganismos o a las toxinas que estos producen.

El mecanismo de funcionamiento de los anticuerpos no es difícil de comprender, ya que sigue la simple lógica de las tenazas, tenacillas, o alicates. Como sabes, estas herramientas constan de una cabeza que agarra alguna cosa (un clavo, una tuerca, un tornillo) y de un mango que permite cerrar con fuerza sobre lo que se agarra y tirar de ello o moverlo de alguna forma que sería muy difícil con las manos desnudas, salvo si se es Supermán.

Los anticuerpos también constan de una cabeza que se une con fuerza a lo que pretende agarrar y neutralizar, y de un mango que sirve para agarrar el anticuerpo y lo que este ha unido, y desencadenar así varios efectos defensivos, los cuales incluyen que algunas células inmunitarias se coman a los anticuerpos y a lo que llevan unido (que puede ser una bacteria entera), o que se inicie un mecanismo que conduzca a la formación de un complejo de proteínas que forma un poro en las membranas de los microorganismos, lo que les causa la muerte.

El ejemplo de los anticuerpos ilustra un principio general muy importante: las cosas funcionan correctamente porque tienen una determinada estructura, una disposición en el espacio. Las tenazas y alicates tienen la que hemos descrito antes y si esta estructura se pierde, la herramienta no puede funcionar. Por ejemplo, si el tornillo central que une las dos medias cabezas y medios mangos de unas tenazas se rompe —porque se ha oxidado, por ejemplo—, las tenazas se separan, cada medio mango va por su parte, y ya no pueden agarrar nada.

Estructura, estabilidad y funcionamiento

La misma lógica se aplica también a las proteínas y otras moléculas de la vida, que necesitan mantener una estructura para poder realizar su función. En general, esta estructura está diseñada, además, para que se mantenga estable en las condiciones en las que las proteínas deben funcionar, ya que dichas condiciones no son siempre las mismas en todos los sitios del organismo. Por ejemplo, el estómago necesita de proteínas cuya estructura sea resistente a los ácidos estomacales. Del mismo modo, las proteínas que funcionan en la sangre, fuera de las células, pueden tener requisitos estructurales diferentes de las que funcionan dentro de ellas.

De nuevo, imaginemos que necesitamos unas tenazas que funcionen bien dentro de un horno de elevada temperatura. Obviamente, el tornillo central que mantiene a sus partes unidas no debería fundirse a esa temperatura, o las tenazas se separarán y dejarán de funcionar, incluso si su mango no se funde y solo lo hace el tornillo. En estas condiciones, necesitamos un tornillo de un material más resistente, que no se funda con facilidad. En otras palabras, los requisitos para que las tenazas funcionen en un horno no son los mismos que para que funcionen fuera del mismo, a temperatura ambiente.

Lo mismo sucede en el caso de los anticuerpos. Estos son moléculas que han sido seleccionadas a lo largo de la evolución para funcionar fuera de las células, y no dentro. Hay una razón muy simple que explica por qué esto es así. Esta no es otra que los anticuerpos necesitan atrapar a los microorganismos enemigos fuera de las células para evitar que entren en ellas. Tanto los virus como algunas bacterias deben vivir en el interior de las células para reproducirse. Si no entran, mueren. Es importante por ello evitar que entren, y para eso necesitamos proteínas fuera de las células que se unan a esos enemigos e impidan la entrada. Y bien, los anticuerpos están diseñados para trabajar fuera de las células, no en el citoplasma celular.

La lógica es la misma que la de los porteros de discoteca, una profesión tan digna como cualquier otra. Para que estos desempeñen bien su función, deben estar fuera de la discoteca, cerca de la puerta. Si están bailando dentro, es de cajón que no pueden desempeñar su misión.

De fuera adentro, no es tan fácil

Sin embargo, algunos científicos se han dado cuenta de que, si se pudieran introducir anticuerpos dentro de las células, estos podrían servir de herramientas diagnósticas de enfermedades. Podrían también utilizarse como instrumentos para la investigación de muchos fenómenos celulares que aún no se comprenden bien porque no han podido ser estudiados con métodos adecuados.

Por esta razón, varios grupos de investigación llevan años modificando anticuerpos por ingeniería genética, introduciéndolos en las células y estudiando si por casualidad o por suerte algunos funcionan. Entre las aplicaciones de esos «intracuerpos» se encuentran las de analizar la localización celular de ciertas moléculas a las que los «intracuerpos» se unirían y permitirían su detección, el estudio de la dinámica molecular entre unas zonas de las células y otras, o el bloqueo de ciertas moléculas celulares para estudiar sus efectos.

Pero el problema con el que los científicos se han encontrado es que les falta un «tornillo» adecuado y, como hemos señalado, sin él los anticuerpos no funcionan. Sí, el problema es equivalente al del tornillo central que mantiene a la cabeza y mango de las tenazas unidas. En el caso de los anticuerpos, las partes que funcionan como tornillos para mantener su estructura han sido evolutivamente seleccionadas para trabajar muy bien en las condiciones químicas que se encuentran fuera de las células, en la sangre y los líquidos que bañan los tejidos. Por razones tediosas de explicar, pero que son muy sólidas, las condiciones químicas reductoras en el interior de las células «atacan» a los «tornillos» de los anticuerpos y los destruyen, impidiendo que estos se unan a nada. Por esa razón, los anticuerpos, en general, no pueden funcionar en el interior de las células.

Muchos científicos llevan años intentando realizar ingeniería de los anticuerpos para dotarlos de una estructura que les permita no ser degradados en el interior de las células. Lo ideal sería prescindir de los «tornillos», y conseguir que la estructura adquiera estabilidad por otros medios, nuevos enlaces químicos entre las cadenas, por ejemplo. Esto no es fácil de conseguir, y solo se ha logrado en unos pocos casos concretos. Sin embargo, disponer de cuantos más mejor «intracuerpos» estables y funcionales podría acelerar la investigación, el diagnóstico y la terapia de numerosas enfermedades.

A la inteligencia artificial le sobran los «tornillos»

En un intento de conseguir numerosos «intracuerpos» sin «tornillos», pero estables y funcionales, un nutrido grupo de investigadores estadounidenses y japoneses decidió utilizar las modernas herramientas de la bioinformática y de la inteligencia artificial en lo que se refiere al diseño de proteínas que no existen en la Naturaleza.

Se centraron en intentar conseguir «intracuerpos» capaces de interaccionar con las proteínas sobre las cuales el ADN de los cromosomas se organiza y se enrolla. Estas son las llamadas histonas. Estas proteínas, además de servir de núcleo para enrollar y organizar al ADN, pueden ser modificadas químicamente, lo que impacta de manera muy importante en el funcionamiento de los genes. En otras palabras, afecta a que los genes funcionen o no, o lo hagan a diferentes velocidades de acuerdo con las necesidades de las células.

Existen varias modificaciones químicas de las histonas y hay anticuerpos capaces de detectar independientemente a la mayoría de ellas. El problema, como hemos explicado, es que estos anticuerpos solo funcionan si se emplean sobre extractos celulares de esas proteínas, es decir, si las histonas se extraen de las células, matándolas, pero no pueden emplearse en el interior de células vivas. No pueden usarse como «intracuerpos» para estudiar la dinámica en tiempo real de las modificaciones químicas mencionadas antes.
Utilizando las herramientas de inteligencia artificial que predicen el plegamiento en el espacio de las proteínas, y otras herramientas bioinformáticas, los investigadores fueron capaces de introducir nuevas modificaciones en los anticuerpos que mantenían su estructura prescindiendo de los «tornillos». Al mantenerse estables sin ellos, estos anticuerpos podían ahora funcionar no solo fuera, sino también en el interior de las células.

Los investigadores modificaron a nada menos que veintiséis anticuerpos que se unían a histonas químicamente modificadas. Ninguno de ellos podía inicialmente funcionar en el interior celular. Sin embargo, tras las modificaciones realizadas, diecinueve de los veintiséis anticuerpos fueron transformados en «intracuerpos» funcionales. Anteriormente, los científicos habían fracasado con la transformación de dieciocho de esos diecinueve anticuerpos por métodos de ingeniería genética tradicionales. Esto nos ilustra por sí solo sobre la potencialidad de los nuevos métodos de inteligencia artificial en la modificación de proteínas.

Combinados con otras técnicas de imagen celular y microscopía, estos «intracuerpos» fueron capaces de detectar los cambios en las modificaciones químicas de las histonas en células vivas, lo que no se había podido conseguir antes con facilidad. Esto abre una nueva y amplia ventana al estudio de la regulación del funcionamiento de los genes y también a la epigenética, disciplina que trata, precisamente, del efecto de modificaciones químicas en el ADN o en las proteínas que se unen a él sobre el funcionamiento de los genes.
Estos estudios permiten también comenzar a explorar el empleo de los «intracuerpos» generados a partir de anticuerpos existentes como herramientas de diagnóstico o incluso, en el futuro, como terapia de graves enfermedades causadas por un funcionamiento defectuoso de algunas piezas de la maquinaria celular que convendría bloquear.

En conclusión, como todas las herramientas creadas por el conocimiento o el ingenio humanos, la inteligencia artificial puede emplearse para fines loables o despreciables. Las posibilidades que abre en un caso, como el que hemos explicado, son muy esperanzadoras, pero también es cierto que las que abre en otros podrían ser terribles. ¿Podrá la inteligencia artificial ayudar a introducir conocimiento y sabiduría en la humanidad que consigan darle una estructura más estable, más amigable y útil para conseguir un futuro mejor para todos? Cualquiera puede ahora formular esta pregunta a su modelo de AI favorito. Buena suerte con las respuestas.

Referencias

Galindo G, Maejima D, DeRoo J, Burlingham SR, Fixen G, Morisaki T, Febvre HP, Hasbrook R, Zhao N, Ghosh S, Mayton EH, Snow CD, Geiss BJ, Ohkawa Y, Sato Y, Kimura H, Stasevich TJ. AI-assisted protein design to rapidly convert antibody sequences to intrabodies targeting diverse peptides and histone modifications. Sci Adv. 2026 Jan 2;12(1):eadx8352. doi: 10.1126/sciadv.adx8352. Epub 2026 Jan 2. PMID: 41481731; PMCID: PMC12758555.

Jorge Laborda 11 de marzo de 2026

Obras de Jorge Laborda.

¡ESTAMOS RODEADOS!

¡ESTAMOS RODEADOS!

Tus defensas frente al coronavirus

Tus defensas frente al coronavirus

Inmunología desinflamada: Una introducción al sistema inmunitario y sus patologías

Inmunología desinflamada: Una introducción al sistema inmunitario y sus patologías
Inmunología desinflamada: Una introducción al sistema inmunitario y sus patologías

Quilo de Ciencia Volumen XII eBook
Quilo de Ciencia Volumen XII Papel
Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VIII. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IX. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen X. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen XI. Jorge Laborda

Matrix de la homeopatía

Circunstancias encadenadas. Ed. Lulu

Circunstancias encadenadas. Amazon

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Las mil y una bases del ADN y otras historias científicas

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

Se han clonado los dioses