El proyecto AURORA recibió casi 7 millones de dólares de Cancer Grand Challenges y será evaluado por tres equipos de España, Reino Unido y Estados Unidos.
Un equipo liderado por Marinka Zitnik, profesora asociada de informática biomédica en el Instituto Blavatnik de la Escuela de Medicina de Harvard, recibió una subvención de casi 7 millones de dólares de Cancer Grand Challenges para crear coscientíficos de inteligencia artificial (IA). Los coscientíficos son de sistemas que ayudarán a los investigadores en oncología a analizar datos, generar hipótesis y proponer nuevos experimentos. El proyecto se llama AURORA y, según la institución, busca acelerar la generación de conocimiento y de nuevas terapias, mientras las personas investigadoras conservan la responsabilidad de todo juicio y decisión científica.
Cancer Grand Challenges es una iniciativa global que identifica los problemas más difíciles de la investigación del cáncer y apoya a equipos interdisciplinarios para resolverlos. Fue fundada en 2020 por Cancer Research UK y el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos, los dos mayores financiadores de investigación oncológica del mundo. AURORA está financiado por Cancer Research UK a través de esta iniciativa y es el primer proyecto de Cancer Grand Challenges sobre IA y el primero que involucra a varios de sus equipos.
La subvención incluye 4 millones de dólares adicionales para tres equipos internacionales de España, el Reino Unido y Estados Unidos, que evaluarán la utilidad de los coscientíficos en sus estudios en curso. Cada uno recibirá cerca de 1.3 millones de dólares para sumar la herramienta a su trabajo. Los equipos son los siguientes:
- PROMINENT: busca distinguir las mutaciones genéticas que se acumulan en las células de aquellas que provocan que se vuelvan malignas. Estos hallazgos podrían permitir a los médicos intervenir antes de que aparezca el cáncer.
- NexTGen: trabaja en adaptar las células T con receptor de antígeno quimérico (CAR), usadas en una inmunoterapia que ha tenido resultados importantes en cánceres de la sangre en adultos, para tratar tumores sólidos pediátricos.
- MATCHMAKERS: busca responder cómo reconocen las células T a las células cancerosas, un paso necesario para desarrollar inmunoterapias más efectivas y personalizadas.
Zitnik explicó que los sistemas de IA que generan hipótesis nuevas, las prueban en el laboratorio y aprenden de los resultados aún están en una etapa temprana. Para llenar ese vacío, su laboratorio desarrolla un sistema de IA agéntica que trabaja junto a los investigadores durante todo el ciclo de descubrimiento. El sistema razona a partir de evidencia de muchas fuentes y usa una amplia colección de herramientas científicas vinculadas para proponer hipótesis que se puedan comprobar. Además, ajusta su razonamiento conforme llegan los resultados experimentales. Se basa en otras herramientas desarrolladas en Harvard, entre ellas ToolUniverse, creada por Zitnik.
A diferencia de un chatbot, el nuevo colaborador podrá acceder e integrar la literatura científica existente, bases de datos, otras herramientas de IA biológica como AlphaFold, modelos de lenguaje de proteínas y modelos tumorales basados en ómicas, además de resultados experimentales en tiempo real. Con esa información, puede sugerir hipótesis, plantear experimentos para confirmarlas o descartarlas, priorizando tiempo, presupuesto u otros criterios de los investigadores, y analizar los datos que resulten para proponer nuevas direcciones.
Zitnik señaló que este proceso podría acelerar la investigación y reducir su costo al eliminar callejones sin salida. Como ejemplo, en lugar de silenciar de manera individual cientos o miles de genes para encontrar el responsable de una característica de una enfermedad, los científicos podrían ir directamente a los candidatos más probables. Sobre el alcance del proyecto, afirmó:
“Al evaluar coscientíficos de IA agéntica dentro de equipos de investigación seleccionados de Cancer Grand Challenges, esperamos entender si pueden aumentar la eficiencia y la efectividad de los investigadores y lograr avances en la investigación oncológica que superen con mucho lo que los humanos pueden lograr por sí solos”.
La evaluación estará integrada en todo el sistema. Los equipos mantendrán un intercambio frecuente con este integrante apoyado en IA y darán retroalimentación constante para probarlo y mejorarlo, por ejemplo, al cambiar los datos que prioriza para sugerir ideas o al evitar que proponga experimentos poco prácticos. Los coscientíficos de AURORA mostrarán el razonamiento detrás de cada resultado, de modo que los usuarios puedan entender su lógica y no se trate de una caja negra. Zitnik indicó que esto es clave para obtener retroalimentación útil y para generar confianza en el sistema. Conforme los equipos prueben en el laboratorio las hipótesis propuestas, el equipo de AURORA comparará su razonamiento con los resultados experimentales para medir con qué frecuencia los hallazgos se sostienen.
“Un reto clave para la IA en la ciencia es entender cómo puede apoyar mejor a los investigadores que trabajan en problemas del mundo real. Al probar el sistema con preguntas científicas reales y evidencia experimental, esperamos construir una herramienta confiable y rigurosamente evaluada que ayude a los investigadores a acelerar los descubrimientos”.
A largo plazo, la investigadora espera que este enfoque consolide a la IA como un socio en la investigación biomédica, más allá del cáncer.
El proyecto se lanzó el 5 de noviembre en un evento de Cancer Grand Challenges en Harvard, donde se presentó a los tres equipos y se realizó un panel con representantes de la academia y de laboratorios de IA de vanguardia sobre lo que tendría que lograr una IA para integrarse a un equipo de investigación del cáncer.
