Nuove frontiere
dell'intelligenza artificiale Un nuovo studio del LADE utilizza l'intelligenza artificiale
per prevedere l'impatto delle mutazioni genetiche sulla stabilitā delle
proteine, aprendo la strada a innovazioni nella ricerca biomedica Il Laboratorio
di Data Engineering (LADE) di Area Science Park ha recentemente
pubblicato una ricerca innovativa su Bioinformatics che apre nuove prospettive nello studio delle
proteine, i mattoni fondamentali della vita. Francesca Cuturello, Marco
Celoria, Alessio Ansuini e Alberto Cazzaniga, autori della
ricerca, hanno infatti dimostrato come l'intelligenza artificiale possa
predire l'impatto delle mutazioni genetiche sulla stabilitā delle proteine,
contribuendo a comprendere meglio i meccanismi alla base di molte malattie e
potenzialmente sviluppare nuovi trattamenti. Il genoma degli esseri viventi
muta, infatti, costantemente a causa di agenti esterni o del caso, e questo ci
porta ad osservare cambiamenti nelle sequenze delle proteine che essi
sintetizzano. Condotto
all’interno delle attivitā del progetto Pathogen Readiness Platform for CERIC-ERIC
(PRP@CERIC), lo studio utilizza modelli di AI
simili a GPT, applicati alla proteomica. Questi modelli si fondano
sull'analogia tra una sequenza proteica e una frase, con gli amminoacidi che
fungono da "parole", consentendo di applicare algoritmi addestrati su
centinaia di milioni di sequenze proteiche. Grazie a questa tecnica, i
ricercatori del LADE sono riusciti a prevedere come piccole variazioni nella
sequenza di amminoacidi, come quelle indotte da mutazioni, possano influenzare
la stabilitā delle proteine. Un aspetto
particolarmente innovativo č l'uso del modello MSA Transformer, che
sfrutta informazioni sulle relazioni ancestrali tra sequenze proteiche per
migliorare la precisione delle previsioni. L’algoritmo sviluppato dal LADE
offre prestazioni all'avanguardia e sarā reso disponibile alla comunitā
scientifica per favorire ulteriori progressi in questo campo. "Prevedere
l’effetto delle mutazioni proteiche attraverso l’intelligenza artificiale ci
permette di esplorare con grande precisione fenomeni biologici complessi che,
fino a poco tempo fa, erano difficili da osservare direttamente – spiega Francesca
Cuturello, primo autore della ricerca. - Questa tecnologia č un passo
avanti verso soluzioni terapeutiche innovative per una vasta gamma di malattie." Il lavoro del
team ha giā ottenuto ampi riconoscimenti, inclusa l'invito di Francesca
Cuturello al prestigioso Research Retreat “Physics of Biological Data Analysis” presso l’Aspen Center for Physics, e sarā presentato in altri centri
di ricerca internazionali, come l'ICTP e il Leibniz Center for Informatics. |