Un equipo de investigadores de Stanford y el Arc Institute ha logrado una innovación significativa en el campo de la biotecnología al diseñar genomas completos de bacteriófagos utilizando los modelos genómicos Evo 1 y Evo 2. De los 285 diseños sintetizados, 16 demostraron ser viables, con la capacidad de infectar y destruir cepas específicas de E. coli, sin representar un riesgo para humanos, animales o plantas. Este avance destaca la capacidad de estos modelos para generar genomas virales que no existían previamente en la naturaleza.
El modelo Evo se basa en una metodología similar a la de los modelos de lenguaje, interpretando secuencias de nucleótidos para aprender patrones a partir de grandes conjuntos de datos genéticos. Una vez entrenado, puede producir combinaciones que tienen el potencial de ser funcionales en un contexto biológico. Estos nuevos genomas pueden ser sintetizados químicamente e introducidos en células para probar su efectividad.
A pesar de que solo el 5,6% de los genomas diseñados fueron funcionales, este número sugiere que el modelo ha captado suficientes restricciones biológicas para generar candidatos viables. Además, algunos de estos virus desarrollados demostraron ser más efectivos que los virus naturales conocidos, incluso sugiriendo la posibilidad de superar la resistencia de ciertas cepas de E. coli.
Cada uno de los 16 virus funcionales incluía entre 67 y 392 mutaciones en comparación con sus parientes naturales, y algunos de ellos contenían mutaciones que no se habían documentado previamente en secuencias conocidas. Uno de los virus, Evo-Φ2147, se diferenciaba tanto de su pariente más cercano que podría considerarse una nueva especie, aunque no se puede confirmar la inexistencia de una secuencia idéntica en la naturaleza.
Los análisis mostraron que estos bacteriófagos generados son filogenéticamente relevantes a otros virus conocidos, indicando que su eficacia proviene de la adaptación a regiones genéticas válidas, más que de la creación de vida desde cero. Esto sugiere un enfoque más optimizado que arriesgado en el desarrollo biológico.
El potencial de estos virus se centra en su aplicación para combatir bacterias, especialmente frente al problema creciente de la resistencia a los antibióticos. Los 16 fagos muestran un enfoque específico hacia cepas de E. coli, planteando la posibilidad de desarrollar tratamientos como la fagoterapia, eliminando la necesidad de buscar virus en la naturaleza.
Estos experimentos involucraron un virus que no infecta a humanos y cuya sencillez genética asegura un bajo nivel de riesgo para la creación de nuevas amenazas biológicas, según un análisis reciente sobre bioseguridad. A futuro, queda por ver cómo la evolución de estos modelos pueda gestionar la complejidad genética y sus implicaciones.