“Imagina el ADN como unos bloques de Lego o como un texto escrito con cuatro letras que podemos ensamblar y ordenar de distintas formas", señala el ingeniero en biotecnología molecular de la Universidad de Chile, Carolus Vitalis. "Lo que hace la inteligencia artificial es aprender de millones de ejemplos de ese ‘libro de la vida’ para ayudarnos a escribir nuevas páginas", explica.
Con esta analogía, el investigador y actual candidato a doctorado en la University of Colorado Boulder, EE.UU., simplifica la esencia de su revolucionario trabajo: la intersección entre la biología sintética y la inteligencia artificial. Su investigación se centra en el desarrollo de una plataforma de IA que funcione como un “ChatGPT para el ADN”. “Buscamos que una persona pueda escribir algo como ‘quiero una bacteria que detecte un contaminante’ y que la IA nos proponga el diseño completo de la secuencia de ADN para lograrlo”, ejemplifica.
Su objetivo es ambicioso: acortar drásticamente el tiempo entre una idea y un circuito genético funcional, pasando de meses o años de ensayo y error a un proceso de diseño rápido y preciso. “Todo mi trabajo se apoya en herramientas abiertas, con códigos, formatos y estándares que cualquiera puede revisar y auditar. Y eso permite que la comunidad científica y la sociedad miren de cerca qué es lo que se está haciendo”, afirma.
Una gran responsabilidad
El impacto de su investigación lo llevó a ser invitado a dar una charla TEDx en la University of Colorado Boulder, un hito que rememora con emoción. "Recuerdo cuando veía en YouTube charlas TED y lo encontraba increíble. Y después era yo el que estaba en ese escenario explicando con pasión cómo llegué desde un pequeño pueblo de Chile hasta EE.UU. con mis ideas de diseño genético", relata.
En su misma charla aborda la responsabilidad ética del “poder de reescribir el código de la vida”. Sin embargo, Vitalis responde a este tipo de cuestionamientos. “Para mí la ética no es un capítulo aparte. Es parte del diseño del proyecto desde el inicio”, asegura. Afirma que su trabajo se rige por estrictos protocolos de bioseguridad y comités de ética, que todo su código y herramientas se desarrollan bajo estándares FAIR (localizable, accesible, interoperable y reutilizable, por sus siglas en inglés) y se publican además con licencias que promueven un uso beneficioso.
“Me preocupa que estas tecnologías no vayan a profundizar las desigualdades. Vengo de una familia humilde y sé lo que significa que las oportunidades estén limitadas”, dice. Por eso, su misión es asegurar que las herramientas que desarrolla sean abiertas y accesibles. “Que un estudiante en regiones, por ejemplo, pueda acceder a los mismos algoritmos que un laboratorio en Estados Unidos”, señala.
Su excelencia académica y potencial de investigación han sido reconocidos con la incorporación del Premio Nobel de Química en 1989, Thomas Cech, a su comité de tesis de doctorado. “Lloré cuando leí la carta de aceptación al programa y que además había sido becado por la National Science Foundation (NSF). Fue una emoción gigante ver la firma de un Premio Nobel. Fue algo que jamás imaginé cuando estaba en primer año en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile”, confiesa.
En búsqueda de un propósito
La historia de Carolus con la ciencia comenzó mucho antes de pisar un laboratorio. Creció en Licancheu, un pequeño pueblo de la comuna de Navidad en la Región de O’Higgins. "Una zona rural donde la ciencia parecía muy lejana", recuerda. Esa distancia, sin embargo, avivó su curiosidad. "Me acuerdo cuando tenía cinco años intentaba ya armar vida en el patio de mi casa, mezclando un montón de cosas que yo creía que eran importantes para una célula", narra.
Incluso, siendo niño, le manifestó a su padre su deseo de estudiar en la Universidad de Chile. "Mi papá me miró y me dijo con cariño que no todos pueden ir a la universidad. Nunca creí que dudara de mis capacidades, sino que simplemente quería que no me fuera a golpear muy fuerte cuando me enfrentara a la realidad", argumenta.
Esa realidad cambió drásticamente cuando, estando aún en cuarto medio y sin haber cumplido los 18 años, su padre falleció de cáncer. "Esa curiosidad que yo sentía se volvió más un propósito", relata. "Empecé a ver que ciertas variantes de nuestro genoma, esas mutaciones que aumentan la predisposición a algunas enfermedades, podían verse casi como un reloj silencioso que avanza dentro de nosotros y ahí me cuestioné si nuestro destino estaba realmente sellado en esas cuatro bases del ADN o si en realidad podíamos intervenir a tiempo para evitar que dictara por completo nuestro futuro", señala.
En la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile fue donde su curiosidad de infancia se transformó en una carrera científica. “Me dio todas las herramientas que necesitaba para transformar una historia personal en un proyecto de vida”, relata. De sus profesores, recuerda con especial cariño a Claudia Stange. "Ella me abrió las puertas a mi primera pasantía de laboratorio. La manera de abordar las problemáticas, de trabajar en laboratorio, la rigurosidad y esa mentalidad de pensar en soluciones. Todo eso resonó mucho conmigo", asegura. "La carrera no solo me enseñó biología avanzada, sino que me obligó a moverme entre ecuaciones, código y pipetas, además de pensar de manera interdisciplinaria", agrega.
Su paso por la Universidad de Chile no se limitó a las salas de clases. Tuvo la oportunidad de ser ayudante, lo que le dio "la capacidad de explicar conceptos complejos de manera simple", una habilidad que hoy aplica como instructor de la clase de ingeniería y circuitos genéticos (Engineering Genetic Circuits) de la University of Colorado Boulder. Además, su liderazgo floreció como presidente de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingeniería en Biotecnología (ANEIB). "Esto me enseñó a liderar proyectos y equipos, gestionar recursos limitados y hablar de la ciencia hacia afuera, no solo dentro del laboratorio".
Al reflexionar sobre su transición al competitivo entorno internacional, Carolus es categórico: “La Universidad de Chile me formó con una rigurosidad muy precisa, que acá valoran bastante”, asegura. Al mirar atrás, valora profundamente el sello de su alma mater: "La U. de Chile es líder en investigación y deposita confianza en sus estudiantes. Cree en su potencial y no les corta las alas". Y sentencia, con orgullo y conocimiento de causa: "Siento que la U. de Chile no tiene nada que envidiarle a ninguna universidad en el extranjero. Al contrario, estamos muy bien formados y muy por encima de varias".
Los proyectos futuros de Vitalis apuntan a llevar su plataforma del laboratorio a la aplicación clínica real. "Ojalá poder colaborar con instituciones médicas u hospitales que me permitan obtener datos reales de pacientes", avizora. Su meta última sigue ligada a su origen: utilizar esta tecnología para diseñar circuitos genéticos que detecten enfermedades como el cáncer en sus etapas más tempranas. "Me gustaría que las familias no tengan que pasar por la misma historia que pasé yo", concluye con la idea de que su investigación vaya en directo beneficio de la comunidad en su conjunto.