L’AI può progettare proteine inesistenti in natura
È possibile creare proteine da zero, quindi completamente inesistenti in natura?
Sì, e si può fare grazie all’intelligenza artificiale, in particolare con il nuovo algoritmo RosettaFold Diffusion. Un’affascinante innovazione che ancora una volta mostra le potenzialità dei sistemi d’intelligenza artificiale applicati alla ricerca medica.
A creare l’algoritmo è stato un team di ricerca guidato da David Baker, un biochimico e biologo computazionale americano dell’Università di Washington a Seattle. Il metodo utilizzato e i fondamenti teorici dell’algoritmo sono stati già pubblicati sulla rivista Nature.
Il sistema permette di creare in tempi molto rapidi molecole utili in svariati settori: da biomarcatori per identificare sostanze inquinanti e malattie, fino alla realizzazione di nanomacchine (componenti molecolari che eseguono movimenti simil-meccanici in risposta a specifici stimoli) e persino per creare farmaci e vaccini.
Sono state generate dall’intelligenza artificiale già centinaia di proteine e il team ha sperimentato una grande potenza computazionale nella loro creazione: vengono prodotte immagini di altissima qualità e viene rimosso il rumore o eventuali disturbi che ridurrebbero la visione chiara.
Tutto grazie ai cosiddetti modelli di diffusione, usati soprattutto per la generazione di testi o immagini da zero.
In particolare, l’algoritmo RosettaFold è riuscito a disegnare una nuova proteina capace di legarsi alla superficie di un virus influenzale. Con i metodi precedenti sarebbero servite decine di migliaia di molecole prima di trovare quelle che si legano alle molecole bersaglio. Adesso invece basta testarne solo qualcuna.
«È un importante passo in avanti rispetto a quel che si era imparato a fare finora — ha commentato Marco Marcia all’Ansa, scienziato del Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare (Embl) — Ora si è andati più avanti e diventa possibile disegnare nuove proteine, molecole in 3D che finora non esistevano».
Con il nuovo algoritmo, inoltre, si potranno realizzare in modo facile molecole su misura per individuare inquinanti presenti per esempio nell’aria o nell’acqua, spesso difficili e complessi da individuare. Oppure si potranno riconoscere, tramite dei semplici test salivari, degli specifici virus. Sul sito del progetto di ricerca è possibile consultare le immagini in alta qualità delle proteine.
