Cuando una inteligencia artificial (IA) derrotó a uno de los mejores jugadores de Go del mundo en 2017, Julia Joung sintió alivio. Había pasado su infancia en Taiwán dominando este antiguo juego y una vez aspiró a convertirse en jugadora profesional y representar a su país. "Sentía que parte del misterio del Go era que se trataba de un problema sin solución. Podías mejorar cada vez más, pero no tenía fin", afirma Joung (32 años).
nDurante sus estudios en la Universidad de Standford (EE UU), observó un comportamiento inusual en unas células cerebrales llamadas astrocitos en un laboratorio de neurociencia. "No lo entendíamos", señala. La biología, se dio cuenta, era más difícil que el Go. Y era su nueva fascinación.
nSu siguiente parada fue el Instituto Broad, en Cambridge (Massachusetts), y el laboratorio del experto en edición genética Feng Zhang. Llegó en los primeros días del entusiasmo por la herramienta de edición genética CRISPR. Allí, Joung se sumergió en el "cribado a escala genómica", es decir, en el uso de herramientas como CRISPR para alterar cada uno de los 20.000 genes del genoma humano y luego observar qué ocurre.
nEste cribado genético, que a menudo se lleva a cabo en células madre, es una de las principales prioridades de los laboratorios orientados a los datos que buscan explorar la lógica de la biología desde un ángulo amplio. Joung quería probar el cribado en células cerebrales reales, como los astrocitos.
nEn teoría, las células madre pueden convertirse en cualquier tipo de célula. Sin embargo, en la práctica muchos tipos son difíciles —incluso imposibles— de generar en el laboratorio. Unas proteínas llamadas factores de transcripción pueden determinar en qué deciden convertirse las células. Pero ¿cuáles? Hay más de 1.500 factores en nuestro organismo.
nAl principio, Joung encontró un único factor que convertía las células madre en células del sistema nervioso, pero su investigación se convirtió en un proyecto más amplio. ¿Por qué no añadir todos y cada uno de los factores de transcripción a las células madre y medir el efecto de de ellos en su comportamiento?
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El resultado de su estudio, publicado en enero, es un "atlas" de cómo los factores de transcripción individuales afectan a la identidad de las células madre. Joung afirma que ha visto aparecer bajo el microscopio neuronas, músculo cardíaco latiente y células placentarias. Pero el objetivo final, señala, "es fabricar cualquier tipo de célula, y de forma muy controlada".
nEl suministro de células específicas podría ser útil para probar fármacos o nuevos tipos de terapias. Otros científicos que estudian los factores de transcripción esperan encontrar combinaciones que permitan formar óvulos humanos en el laboratorio o incluso proporcionar la clave para tratamientos de rejuvenecimiento. "No estamos solo generando listas cuando hacemos cribados. Es una lista con un propósito", afirma Joung. "Siempre hay un objetivo final", concluye.
nEl cribado genético es una ciencia "grandiosa": el trabajo de doctorado de Joung contó con 17 colaboradores. Y también es caro. Tan solo la compra de todos los genes que necesitaba costó 550.000 dólares (unos 512.400 euros), dinero que consiguió del Centro Stanley de Investigación Psiquiátrica de la Universidad Broad (EEUU), entre otros.
nPor el contrario, la escala física del trabajo suele ser microscópica. Los genes llegan como elementos efímeros en tubos de plástico. La mayor parte de la acción tiene lugar en las salas de cultivo celular, donde aprendices con batas blancas trabajan codo con codo frente a bancos de trabajo especiales, cubiertos de plexiglás. Al final, el experimento de Joung incluyó más de un millón de células. Sin embargo, todas estas células juntas eran más pequeñas que una mosca de la fruta.
nJoung aún no ha respondido a la pregunta sobre los astrocitos que despertó su curiosidad cuando era estudiante, y admite que ya no es su prioridad. Ahora, como investigadora postdoctoral en el Instituto Whitehead (Cambridge), utiliza su método de cribado para indagar en cuestiones fundamentales sobre cómo se fabrican las proteínas en el interior de las células. "Julia es una científica técnicamente brillante y conceptualmente audaz que está construyendo herramientas que ofrecen visiones únicas y completas de procesos complejos", afirma Jonathan Weissman, que dirige el laboratorio Whitehead en el que trabaja ahora Joung.
nY para ella, aún queda mucha tecnología por desarrollar. "Empiezas con una pregunta y te das cuenta de que no puedes responderla con las herramientas existentes. Así que vuelves atrás y creas las herramientas", afirma. "Creo que [mi] fascinación por la biología es la infinita profundidad de lo que puedes encontrar".
nJulia Joung es una de las Innovadoras menores de 35 años 2023 de MIT Technology Review.
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