Claude descubre un nuevo sistema enzimático con repeticiones similares a las de CRISPR

Muchos descubrimientos que han revolucionado la biología y la medicina comenzaron cuando un científico se percató de algo extraño en la asombrosa diversidad de máquinas moleculares que se encuentran en la naturaleza. Las enzimas de restricción, proteínas que cortan el ADN en secuencias cortas específicas, se encontraron en los sistemas inmunitarios bacterianos, donde destruyen el ADN de los virus invasores. Los investigadores se dieron cuenta de que podían utilizar estas enzimas para cortar el ADN en lugares seleccionados e insertar genes de un organismo en otro, lo que dio lugar al nacimiento de la industria biotecnológica. La polimerasa Taq, una enzima que copia el ADN a altas temperaturas, fue identificada en una bacteria de un manantial termal de Yellowstone. Se convirtió en la base de la PCR, el método de copia del ADN utilizado en gran parte de los diagnósticos modernos. El sistema CRISPR se detectó por primera vez como una secuencia repetida inusual en el ADN de ciertas bacterias, y ahora es la base de los medicamentos basados en la edición genética.

En la primavera de 2026, Anthropic formó un grupo de investigación para estudiar si los modelos de IA general pueden sistematizar y acelerar este tipo de descubrimientos. El equipo cree que esta aceleración vendrá de la mano del establecimiento de una nueva forma de llevar a cabo la investigación biológica, en la que los agentes colaboren con los humanos en cada paso del proceso. El desarrollo de esta nueva forma de trabajar requirió la creación de un laboratorio específico y de un equipo único que se encargara de todo, desde formar a Claude en biología hasta llevar a cabo experimentos en el laboratorio.

Ahora, Anthropic comparte los primeros resultados de uno de sus primeros programas de investigación, en el que Claude descubrió de forma autónoma un novedoso sistema enzimático asociado a una serie de repeticiones de ADN, un patrón que recuerda al CRISPR. Aunque aún se desconoce su función, el sistema que Claude ha descubierto presenta un conjunto de características que hasta ahora solo se habían encontrado juntas en un puñado de sistemas, todos ellos programables y capaces de realizar operaciones como cortar, copiar y pegar ADN. Más allá de CRISPR, que ya ha transformado la ciencia y la medicina, actualmente se están desarrollando otros sistemas similares como herramientas prometedoras.

El sistema que Claude ha descubierto se basa en una transcriptasa inversa (RT), unas enzimas que copian el ARN en ADN. Si bien esta RT subyacente, presente en un fago gigante, ya había sido identificada en estudios anteriores, Claude parece ser el primero en detectar las características definitorias del sistema: una matriz asociada de secuencias de ADN no codificantes y una proteína accesoria adicional de función desconocida.

Tras revisar el preprint, Feng Zhang, uno de los pioneros de la edición genómica con CRISPR y profesor del MIT y del Broad Institute, afirmó: «Este es un ejemplo apasionante de cómo los agentes de IA pueden contribuir al descubrimiento biológico. La identificación de conjuntos de repeticiones de ARN asociados a las transcriptasas inversas es realmente intrigante y merece una investigación más profunda. Espero que este trabajo anime a más científicos a explorar cómo la IA puede apoyar su investigación».

El equipo proporcionó a Claude una indicación para que buscara en una enorme base de datos de secuencias de ADN nuevos ejemplos interesantes de transcriptasas inversas (RT). Su participación se limitó a la indicación inicial y al trabajo de laboratorio, mientras que los agentes de Claude peinaron la base de datos, investigaron las distintas familias de RT y utilizaron su propio criterio para identificar candidatos interesantes. Tras 21 horas dedicadas a buscar en estos datos por parte de unos 950 agentes que utilizaron 210 millones de tokens, uno de los agentes detectó algo extraordinario: un patrón repetitivo de secuencias de ADN que aparece junto al gen de una transcriptasa inversa de aspecto peculiar. Tras un análisis más detallado y pruebas de laboratorio, el equipo se dio cuenta de que este patrón indicaba la presencia de un sistema enzimático hasta entonces no caracterizado, presente en los bacteriófagos (los virus que infectan a las bacterias), al que denominan «transcriptasas inversas asociadas a matrices» (ART).

El equipo sigue trabajando para comprender la función principal de las ART. No obstante, consideran importante compartir estos hallazgos desde el principio, tanto para demostrar las capacidades de Claude como para ofrecer a la comunidad en general una visión de en qué están trabajando.

Acerca del laboratorio

El equipo está formado por científicos que han dedicado su carrera a explorar proteínas inusuales y se especializan en el uso de enfoques computacionales para leer sistemáticamente el ADN, interpretar su evolución y seleccionar sistemas biológicos para su posterior caracterización. Su investigación previa a su incorporación a Anthropic ha contribuido a comprender mejor la evolución y la regulación de los sistemas CRISPR, a descubrir nuevas enzimas para terapias celulares y génicas de última generación, y a desarrollar herramientas para acelerar la identificación de anomalías en el ADN, como las variantes patógenas humanas. El equipo forma parte de la organización de ciencias de la vida de Anthropic, junto a equipos cuyo trabajo incluye el descubrimiento de fármacos y la formación de Claude en biología y química.

El laboratorio, situado en el Área de la Bahía, tiene el aspecto de un típico laboratorio de biología molecular. El equipo lleva a cabo investigaciones que solo implican los niveles más bajos de riesgo de bioseguridad (BSL-1 y BSL-2) y no maneja patógenos que puedan infectar a los seres humanos. Todo el trabajo de laboratorio lo realizan científicos humanos. Aunque el equipo ha experimentado con el uso de la IA para acelerar el trabajo de laboratorio mediante iniciativas como el «Model Hardware Standard», este enfoque resulta menos adecuado para el tipo de flujos de trabajo ad hoc que conlleva su investigación en biología molecular.

Cómo trabaja el equipo

Muchos de sus flujos de trabajo consisten en que Claude busque en la vasta colección de secuencias de ADN asociadas a proteínas cuya función se desconoce. Un patrón típico comienza con un estudio de una familia de proteínas determinada. Claude lee la bibliografía pertinente y reproduce los resultados establecidos a partir de datos públicos para verificar sus métodos. A continuación, busca miembros de la familia o vecinos genómicos que no encajen en ningún sistema descrito, y redacta un breve informe, legible para los humanos, para cada candidato en el que propone una función y describe las pruebas que respaldan sus afirmaciones. En los análisis de seguimiento, Claude evalúa críticamente las pruebas; por lo general, la mayoría de los candidatos se descartan en esta fase. Un estudio puede concluir con un único candidato que merezca la pena probar, o con ninguno.

Cuando un candidato supera la revisión, el equipo lo prueba en el laboratorio, expresando la proteína en cepas de laboratorio estándar y caracterizándola bioquímica y estructuralmente, con la ayuda de Claude para interpretar los datos. El equipo realiza su trabajo en Claude Science y Claude Code, las mismas herramientas a las que tiene acceso cualquier científico, y a veces con un sistema propio que coordina numerosas sesiones de Claude que se ejecutan en paralelo.

Dado que Claude genera hipótesis de forma tan prolífica, las propias hipótesis se han convertido en objeto de estudio para el equipo. Con cientos o miles de informes de candidatos procedentes de una sola campaña, se han preguntado qué distingue a las propuestas que se consideran dignas de ser probadas de aquellas que se descartan. Lo que aprenden se incorpora a las instrucciones que se dan a Claude y le enseña a imitar su propio criterio científico.

Claude descubre la ART

En los últimos años, los investigadores han descubierto muchas más transcriptasas inversas (RT), la mayoría de ellas en bacterias, donde actúan como parte del sistema inmunitario. Casi todas las familias de RT se han identificado mediante análisis genómico, o «minería genómica», lo que requiere que los investigadores busquen en bases de datos de secuencias genes que nadie haya caracterizado, detecten los inusuales y determinen cuál es su función.

Los agentes de Claude recopilaron más de 200 000 RT, seleccionaron 3 500 nuevos sistemas candidatos y redujeron la lista a los 20 candidatos más prometedores, que analizaron para elaborar informes legibles para los humanos. Para un científico experto, este tipo de análisis puede suponer entre semanas y meses de trabajo.

Durante el transcurso de su investigación, Claude detectó una familia inusual de RT y decidió examinarla con mayor detalle. Mientras revisaba minuciosamente la secuencia de ADN sin procesar cercana a la RT, el agente exclamó: «[El ADN junto a la RT] es espectacular: puedo ver a simple vista una matriz de repeticiones en tándem… ¿es eso una matriz de repeticiones similar a CRISPR…?»

A continuación, procedió de forma muy similar a como lo haría un científico humano ante un posible descubrimiento. Contó las repeticiones y midió su espaciado, comparó la disposición con los sistemas RT conocidos y buscó en la bibliografía cualquier informe previo sobre ese patrón. Tras un análisis exhaustivo, se convenció de que había encontrado un nuevo sistema biológico y presentó un informe para su revisión por parte de humanos.

El sistema que encontró, denominado ART, se da principalmente en bacteriófagos y consta de tres partes: la RT, un gen asociado situado junto a ella y una larga matriz de secuencias de ADN repetidas y espaciadas uniformemente. La disposición de las repeticiones se asemeja a una matriz CRISPR, que contiene un banco de diferentes secuencias de ARN que convierten a los sistemas CRISPR-Cas en herramientas biotecnológicas programables. Los primeros experimentos del equipo muestran que la matriz ART también se expresa como un conjunto de ARN cortos distintos, lo que sugiere que en este sistema podría estar ocurriendo algo análogo.

Se están llevando a cabo más experimentos para determinar cómo funciona el ART, y el equipo está compartiendo estos primeros hallazgos para mostrar a la comunidad que Claude puede detectar anomalías de forma autónoma e impulsar análisis que den lugar a descubrimientos biológicos.