¿De verdad sabes cómo es una célula?

Cuando pensamos en cómo son nuestras células lo normal es que nos venga a la mente algo parecido a la imagen superior. Nuestra memoria recupera las efímeras ideas y conceptos que aprendimos de jóvenes en los libros de texto y por eso es probable que visualicemos la célula como una esfera a modo de membrana, que a su vez contiene otra esfera a la que conocemos como núcleo, y con otras partes flotando dentro de ella.

Es un modelo simple que se suele utilizar para explicar de manera rápida la estructura celular, sin embargo, la realidad es muy distinta:

Investigadores del Instituto Allen en su departamento de estudio celular han utilizado inteligencia artificial, para desarrollar una herramienta que permite a cualquier persona visualizar cómo son las estructuras dentro de una célula.

Se puede encontrar en la web Allen Integrated Cell , que está disponible de forma gratuita, y también puede ser de utilidad para profesionales ya que es capaz de crear visualizaciones 3D que podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor numerosas enfermedades.

El proceso para llegar a conseguir estas imágenes en 3D comienza con la modificación genética de las células para que sus estructuras internas, como por ejemplo las mitocondrias, brillen y se destaquen del resto de estructuras.

Más tarde tomaron miles de fotos de estas células y utilizaron algoritmos de aprendizaje automático. Y aquí viene un elemento fascinante: estos algoritmos aprendieron a predecir la forma y la ubicación de las estructuras en cualquier célula, no solo las que ya habían visto o las que tenían estructuras ya conocidas. La inteligencia artificial aprende y muestra una imagen 3D de lo que cree que podría ser la estructura de la célula, incluso si no la ha visto antes.

De esta manera los ingenieros de Allen Integrated Cell han conseguido desarrollar un modelo predictivo en 3D de la organización de células madre pluripotentes. La herramienta proporciona una imagen tridimensional realista, de las partes que componen la estructura molecular.

Los creadores afirman que además de la investigación básica, esta nueva manera de mirar las células puede proporcionar la base para nuevos modelos de diferentes tipos de células, enfermedades, respuestas a fármacos y entornos celulares.

Es un proceso doble, que incluye datos reales para conseguir un modelo probabilístico, mostrando las formas y ubicaciones probables de los orgánulos en cualquier célula, incluso para las células que no hemos estudiado.

Podéis utilizar vosotros mismos esta herramienta en su página web.

Referencias científicas y más información:

Allen Integrated Cell “A unifying view of the human induced pluripotent stem cells”

Angela Chen “New cell tool uses AI to look inside human cells” The Verge