Què podrem fer amb la biologia d’aquí a uns anys? Serà possible modificar els microorganismes que viuen al nostre cos perquè ens ajudin a combatre una malaltia? Desenvolupar un tractament per a una sola persona? Actuar sobre circuits concrets del cervell sense cirurgia? I què passarà als laboratoris quan la intel·ligència artificial i l’automatització assumeixin una part dels experiments?
Aquestes van ser algunes de les preguntes que van aparèixer el 3 d’octubre durant el vermut científic de l’OpenPRBB 2026. Moderada pel bioquímic i divulgador científic Pere Estupinyà, la conversa va reunir Juana Díez i Marc Güell, del Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (MELIS-UPF), i Sara Mederos i Pablo Villoslada, de l’Hospital del Mar Research Institute.
La conversa no tractava tant d’endevinar quina serà la pròxima gran descoberta, sinó de mirar algunes tecnologies que ja comencen a canviar què podem fer amb els sistemes vius.
Preparar-nos per al virus que encara no coneixem
“Òbviament tornarà a passar. El que no sabem és quin virus serà”, va advertir Juana Díez parlant de futures epidèmies. La pregunta, per tant, no és només com respondrem al pròxim brot, sinó si podem arribar a estar preparats abans que aparegui.
Díez lidera el Grup de Virologia Molecular del MELIS-UPF, que estudia els virus d’ARN i, especialment, com utilitzen la maquinària de les cèl·lules que infecten per multiplicar-se. Una de les implicacions d’aquesta recerca és especialment rellevant de cara al futur, ja que identificar mecanismes compartits per diferents virus pot permetre desenvolupar antivirals d’ampli espectre o plataformes capaces de generar tractaments nous amb molta més rapidesa.
La COVID-19 va mostrar fins a quin punt un nou virus es pot estendre en poc temps, però aquesta no és l’única via d’emergència. Alguns virus que abans circulaven només en determinades regions poden trobar nous territoris gràcies a la mobilitat humana o als canvis ambientals. Durant el vermut, Díez va posar com a exemple el dengue, un virus que pot transmetre el mosquit tigre. Aquest mosquit, detectat per primera vegada a Catalunya el 2004, està avui establert al territori i crea les condicions perquè virus abans associats sobretot a regions tropicals puguin arribar a transmetre’s localment.
Davant d’aquesta incertesa, la virologia del futur potser no podrà predir exactament quin virus apareixerà, però sí disposar d’una primera línia de defensa preparada per actuar contra famílies senceres de virus.
Aquesta és precisament una de les línies del grup de Díez. El 2026, el laboratori ha descrit com diferents coronavirus poden modificar la maquinària cel·lular que regula els ARN de transferència per produir les seves proteïnes de manera més eficient. Interferir en vies implicades en aquest mecanisme redueix l’expressió de proteïnes virals i obre la porta a buscar fàrmacs que actuïn contra un procés compartit per diversos coronavirus.
El grup treballa també en una plataforma basada en ARN pensada per desenvolupar ràpidament noves molècules antivirals. La idea és combinar dues estratègies. Per una banda, tenir antivirals d’ampli espectre disponibles com a primera barrera i, per una altra, tecnologies que permetin dissenyar tractaments específics en poc temps quan emergeix un nou patogen.
De prendre un fàrmac a programar un organisme viu
Amb Marc Güell, també es va obrir la pregunta de què passaria si en lloc d’administrar una molècula poguéssim programar un organisme viu perquè la produís exactament allà on la necessitem.
El seu laboratori de Biologia Sintètica Translacional del MELIS-UPF treballa, entre altres àmbits, en edició genètica i enginyeria del microbioma. Una de les seves línies consisteix a transformar microorganismes que ja conviuen amb nosaltres en possibles eines terapèutiques.
Güell va explicar que la pell és un bon exemple. El seu grup treballa amb Cutibacterium acnes, un dels bacteris més habituals dels fol·licles cutanis. Han aconseguit modificar-lo perquè produeixi molècules amb activitat biològica i han desenvolupat noves eines genètiques per controlar què produeix, quan ho fa i com es manté a la pell.
Una de les primeres aplicacions ha estat l’acne. El grup ha aconseguit modificar genèticament aquest bacteri perquè produeixi una molècula capaç de reduir la producció de sèu, un dels factors implicats en aquesta patologia. En models experimentals, els bacteris modificats van ser capaços d’instal·lar-se als fol·licles de la pell i produir-hi la molècula terapèutica.
“És un moment molt bonic per a la biologia”
Marc Güell, cap del laboratori de Biologia Sintètica Translacional del MELIS-UPF
La idea és convertir bacteris que ja estan adaptats a viure en un lloc molt específic del nostre cos en petites fàbriques terapèutiques programables. Per exemple, durant el vermut Güell va explicar també que s’havien explorat bacteris capaços de generar calor, inicialment a partir d’un repte plantejat per una agència nord-americana interessada en protegir persones exposades a temperatures molt baixes. De moment és recerca experimental, va advertir, però és també un exemple de fins on pot arribar l’enginyeria biològica.
“És un moment molt bonic per a la biologia”, comentava Güell durant la conversa. No perquè aquestes tecnologies siguin senzilles ni immediates, sinó perquè algunes idees perseguides durant dècades comencen finalment a mostrar resultats.
De tractar una malaltia a intervenir sobre cada pacient, cada gen i cada circuit
La medicina neurològica del futur podria ser molt més personalitzada i precisa que l’actual. En lloc d’aplicar el mateix tractament a milers de persones amb un mateix diagnòstic, algunes teràpies comencen a dirigir-se cap a alteracions genètiques molt concretes i, en alguns casos, fins i tot cap a un únic pacient.
Pablo Villoslada, neuròleg i director del Programa de Neurociències de l’HMRIB, va posar sobre la taula diverses tecnologies que ja apunten en aquesta direcció. Una d’elles són els oligonucleòtids antisentit (ASO), petites molècules dissenyades per actuar sobre ARN específics. En algunes malalties neurològiques d’origen genètic, identificar la mutació responsable pot permetre dissenyar una teràpia dirigida contra aquell mecanisme concret.
En alguns casos, això obre la porta als tractaments N-of-1, pensats pràcticament per una sola persona o per a grups de pacients molt petits amb variants genètiques extremadament rares. Ja hi ha exemples recents de teràpies d’aquest tipus desenvolupades específicament per a persones amb formes genètiques d’esclerosi lateral amiotròfica (ELA). Encara és una aproximació experimental i difícil d’escalar, però mostra fins on pot arribar la medicina personalitzada.
“Quan arriba una persona amb una mutació que potencialment tractable, comença una contrarellotge”, va comentar. Cal obtenir cèl·lules del pacient, provar-hi diferents molècules i intentar arribar a una teràpia abans que la malaltia avanci massa.
Però la medicina de precisió no haurà de ser necessàriament molecular. Una altra de les tecnologies que Villoslada va destacar van ser els ultrasons focalitzats, capaços de dirigir energia a punts molt concrets del sistema nerviós. Els d’alta intensitat ja s’utilitzen en alguns contextos per produir lesions controlades, mentre que els de baixa intensitat s’estudien com una eina de neuromodulació no invasiva, capaç de modificar l’activitat neuronal sense destruir el teixit.
I hi ha encara una tercera frontera, va explicar Villoslada, i és la de recuperar funcions que el sistema nerviós ha perdut. Villoslada va posar l’exemple de persones amb ELA que ja no poden parlar. Les interfícies cervell-ordinador poden registrar els senyals cerebrals associats a la intenció de parlar i utilitzar algoritmes d’intel·ligència artificial per interpretar aquests senyals i convertir-los en llenguatge. Encara és una tecnologia experimental, però ja s’ha demostrat que aquest tipus d’interfície pot restablir una forma de comunicació oral en persones amb ELA amb la parla greument afectada.
Entendre com decideix el cervell per poder intervenir-hi millor
La possibilitat d’actuar sobre circuits neuronals planteja immediatament una altra pregunta: com sabem quin circuit hem de modificar i què passarà quan ho fem?
“Encara estem lluny d’entendre bé quins circuits estan darrere del nostre comportament, la presa de decisions, la memòria o qui som”
Sara Mederos, codirectora del Laboratori de Computació Neural de l’HMRIB.
El seu grup estudia com el cervell combina la informació de l’entorn amb l’experiència prèvia i l’estat intern per adaptar el comportament. Una mateixa situació, per exemple, pot generar decisions diferents segons si percebem l’entorn com a segur o amenaçador.
Mederos va insistir també que aquesta computació no depèn només de les neurones. La glia, durant molt de temps considerada principalment un sistema de suport, també participa en la modulació de l’activitat neuronal, igual que sistemes com la dopamina, la serotonina o la noradrenalina.
Això pot ser especialment important per a la biomedicina del futur. Intervenir amb precisió sobre el cervell no dependrà només de trobar una regió o un circuit concret, sinó d’entendre com canvia el seu funcionament segons el context, l’experiència o l’estat de la persona.
Estupinyà va plantejar durant la conversa si darrere de tota aquesta complexitat podrien existir algunes regles bàsiques que encara no hem descobert. Mederos no ho tenia tan clar. Potser arribarem a explicar alguns processos de manera senzilla, però això no significa necessàriament que el sistema també ho sigui.
I si el pròxim gran canvi és la manera de fer ciència?
La intel·ligència artificial no només pot transformar els tractaments o l’anàlisi de dades. També pot canviar profundament com funciona un laboratori de recerca.
Durant la conversa, Juana Díez i Marc Güell van imaginar laboratoris en què una part cada vegada més gran de l’experimentació estigui automatitzada o es faci en plataformes altament especialitzades. Les persones investigadores podrien dedicar així més temps a plantejar preguntes, dissenyar experiments i interpretar-ne els resultats.
Güell va destacar especialment el potencial de connectar la IA amb el hardware experimental. Tant Díez com Gúell imaginen sistemes capaços d’executar protocols de manera automatitzada i reproduïble, mentre la intel·ligència artificial ajuda a decidir què provar o a interpretar els resultats.
Díez ho va portar a un exemple molt concret. Una investigadora podria definir quin experiment necessita —treballar amb unes determinades cèl·lules, infectar-les amb un virus o analitzar-ne les proteïnes— i encarregar-ne l’execució a una CRO (contract research organisation) o una infraestructura especialitzada. Després, la IA podria ajudar a comparar i interpretar els milers de dades generades. És, en certa manera, portar molt més lluny un model que ja existeix amb serveis com la seqüenciació d’ADN. Avui en dia molts laboratoris envien mostres a plataformes de seqüenciació en lloc de fer tot el procés internament com abans.
Sara Mederos hi va introduir, però, un matís important. Automatitzar els experiments pot fer la recerca més eficient i reproduïble, però fer experiments, equivocar-se i entendre per què una cosa funciona o no també forma part de la formació científica. Aquest coneixement acumulat és, precisament, una de les bases de la creativitat.
I Pablo Villoslada ho va resumir dient que “la intel·ligència artificial és com tenir un Ferrari”, pot ser una eina extraordinàriament potent. Però abans cal saber conduir-lo.
