Una startup crea una plataforma de bioprocesadores a partir de neuronas

La empresa suiza de bioinformática FinalSpark ha lanzado la primera plataforma en línea que dará a los investigadores de cualquier parte del mundo la posibilidad de realizar experimentos a distancia, las 24 horas del día, utilizando neuronas biológicas in vitro como bioprocesadores.

Neuroplatform ofrecerá acceso las 24 horas del día a 16 organoides de cerebro humano. Estos bioprocesadores, formados por neuronas vivas capaces de aprender y procesar información, consumen un millón de veces menos energía que los procesadores digitales tradicionales, reduciendo potencialmente los impactos asociados al uso creciente de potencia de cálculo, como es el caso de los modelos de IA Generativa, según la startup.

FinalSpark afirma que tres docenas de universidades han manifestado su interés por utilizar la plataforma y ya ha concedido acceso gratuito a nueve instituciones para uso exclusivo en investigación. “A medida que crezca la demanda de nuestra neuroplataforma, podremos ampliarla con el objetivo común de construir el primer procesador vivo del mundo. Creemos firmemente que un objetivo tan ambicioso sólo puede alcanzarse mediante la colaboración internacional”, afirma el Dr. Fred Jordan, cofundador de FinalSpark.

Para FinalSpark, la convergencia de la Inteligencia Artificial, los recientes avances en biología y las tecnologías de células madre ha abierto nuevos horizontes en el campo de la biología sintética y el llamado wetware, que utiliza ordenadores compuestos de materiales orgánicos. “Con el lanzamiento de nuestra neuroplataforma, nos situamos a la vanguardia de este apasionante viaje. Es un momento inspirador para nosotros, los investigadores”, subraya Martin Kutter, cofundador de FinalSpark.

La revista Frontiers publica un artículo científico sobre la neuroplataforma de FinalSpark.

Cómo funciona

La neuroplataforma de FinalSpark se basa en una arquitectura wetware, una mezcla de hardware, software y biología que utiliza cuatro matrices multielectrodo (MEA) que albergan tejido vivo, es decir, organoides formados por células de tejido cerebral. Los organoides cerebrales son pequeños grupos de neuronas cultivadas a partir de células madre.

En cada MEA, cuatro organoides están conectados a ocho minielectrodos. Estos pequeños electrodos captan mediciones de la actividad celular en tiempo real, lo que permite simular, registrar y procesar los datos mediante un convertidor analógico-digital. La plataforma también incluye un software basado en Python para que los usuarios puedan interactuar con los bioprocesadores.

En resumen, esta plataforma de bioprocesamiento utiliza 16 de estos organoides para realizar tareas computacionales, con la ventaja de consumir sólo una fracción de la energía que requieren los chips de silicio tradicionales.

Dado que utilizan tejidos vivos, estos bioprocesadores se enfrentan al problema de la mortalidad de los organoides, que inicialmente tenían una vida útil de unas pocas horas. Sin embargo, FinalSpark afirma haber logrado avances en los sistemas MEA y conseguido ampliar esta vida útil operativa a 100 días, según el sitio web de SpiceWorks.

Contribución medioambiental

En el blog de la empresa, FinalSpark afirma que cree que la computación no convencional es la mejor forma de contribuir a los problemas medioambientales reduciendo las emisiones de CO2. Destaca que una de las principales ventajas de la computación biológica que ofrece Neuroplatform es precisamente el hecho de que las neuronas procesan la información utilizando mucha menos energía.

FinalSpark calcula que los bioprocesadores basados en neuronas podrían consumir un millón de veces menos energía que sus homólogos de silicio. “Cuando los comparamos con los ordenadores más rápidos de la actualidad, como el Hewlett Packard Enterprise Frontier, podemos ver fácilmente que, aproximadamente a la misma velocidad y con mil veces más memoria, el cerebro humano sólo consume entre 10 W y 20 W, mientras que el ordenador utiliza 21 MW”, dice el post.

Por supuesto, utilizar neuronas vivas para construir bioprocesadores no es tarea fácil. Es más, aún no sabemos cómo programarlas. Todavía hace falta mucha experimentación, y esto es precisamente lo que FinalSpark Neuroplatform pretende facilitar: la colaboración entre investigadores para desentrañar y controlar esta caja negra llena de potentes herramientas computacionales.