Intelligenza artificiale per predire la forma delle proteine, la scoperta del 2021 secondo Science

La svolta scientifica dell’anno 2021

Redazione
intelligenza artificiale

Una delle più grandi sfide scientifiche degli ultimi 50 anni è stata quella di prevedere la complessa forma 3D in cui una serie di amminoacidi si attorciglierà e si piegherà quando diventerà una proteina. Quest’anno, gli scienziati hanno dimostrato che il software basato sull’intelligenza artificiale (AI) può raggiungere questo obiettivo di vecchia data e prevedere strutture proteiche accurate in tempi e costi sinora impensabili. Per onorare questa impresa, Science ha nominato la capacità di predire la forma delle proteine basata sull’intelligenza artificiale scoperta dell’anno 2021.

Le proteine ​​sono gli elementi costitutivi della vita e le loro innumerevoli funzioni sono centrali in quasi tutti i processi biologici. Da ognuno nasce una catena lineare di amminoacidi, assemblati attraverso le istruzioni codificate nel nostro DNA, e successivamente piegati in elaborate forme 3D, che determinano come interagiscono con altre molecole e ne definiscono le funzioni biologiche. Si stima che esistano quasi 200 milioni di proteine ​​in tutte le forme di vita, fino a 400.000 solo nel corpo umano.

La previsione della struttura delle proteine rappresenta “una svolta fondamentale su due fronti. Innanzitutto, risolve un problema scientifico che resisteva da 50 anni. Poi è una tecnica rivoluzionaria che, come la Crispr o la microscopia crioelettronica, imprimerà una forte accelerazione alle scoperte scientifiche”, spiega il direttore di Science Holden Thorp come riporta Ansa.

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Prima dell’intelligenza artificiale, spiega l’Ansa, determinare la struttura di una proteina era un compito estremamente lungo, costoso e laborioso. La svolta è arrivata con due studi pubblicati la scorsa estate da Nature e Science. Nel primo, guidato da David Baker dell’Università di Washington, il programma di intelligenza artificiale RoseTTAFold è riuscito a risolvere la struttura di centinaia di proteine note per essere bersagli di farmaci di uso comune. La settimana successiva, l’azienda britannica DeepMind di Google ha pubblicato uno studio in cui è riuscita a fare lo stesso su 350.000 proteine umane (il 44% di quelle note nel nostro organismo). L’elemento ancora più importante sottolineato da Science è che entrambi i gruppi di ricerca hanno condiviso i propri risultati con la comunità scientifica, permettendo anche ad altri scienziati di velocizzare le proprie ricerche.

Dietro l’intelligenza artificiale che predice la forma delle proteine, nella top ten di Science, come più importanti ricerche scientifiche del 2021 troviamo: lo sviluppo delle pillole anti-Covid, lo studio dei terremoti su Marte, il recupero del Dna umano antico dal suolo, le nuove misurazioni dei muoni, le prime applicazioni della Crispr sul corpo umano, l’uso di sostanze psichedeliche contro il disturbo da stress post-traumatico, lo sviluppo di anticorpi artificiali contro le infezioni, i progressi nella fusione nucleare e nello studio dello sviluppo embrionale.

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