Un gruppo di ricercatori spera di usare l’intelligenza artificiale per trovare errori nelle cellule che causano malattie.
Nel 2021, l’intelligenza artificiale viene utilizzata per cercare di risolvere una miriade sempre più variegata di problemi. L’ultima novità riguarda alcuni esperti che ritengono che le tecniche utilizzate per prevedere quali tipi di film o programmi TV piaceranno alle persone potrebbero essere applicate alla biologia. Un gruppo di ricercatori spera infatti di utilizzare algoritmi ed elaborazione del linguaggio per trovare errori nelle cellule che causano malattie, come il cancro, il morbo di Alzheimer e disturbi neurodegenerativi.
Un team con sede al St John’s College, dell’Università di Cambridge, pensa che la tecnologia di apprendimento automatico possa essere utilizzata per trovare una sorta di “linguaggio biologico” per le malattie.
“Portare la tecnologia di apprendimento automatico nella ricerca sulle malattie neurodegenerative e sul cancro è un punto di svolta assoluto“, afferma Tuomas Knowles, uno degli autori dell’articolo e membro del St John’s College, in un comunicato stampa . “In definitiva, l’obiettivo sarà quello di utilizzare l’intelligenza artificiale per sviluppare farmaci mirati per alleviare drasticamente i sintomi o per prevenire del tutto la demenza“.
In un documento pubblicato su PNAS , i ricercatori descrivono in dettaglio come si sono avvicinati a questo approccio. “Il corpo umano ospita migliaia e migliaia di proteine e gli scienziati non conoscono ancora la funzione di molte di esse. Abbiamo chiesto a un modello di linguaggio basato su una rete neurale di imparare il linguaggio delle proteine“, afferma Kadi Liis Saar, che è il primo autore dell’articolo e ricercatore presso il St John’s College. Il focus è sui condensati proteici, dove si fondono diverse proteine, e come questo meccanismo può influenzare l’espressione genica e può essere correlato al modo in cui una cellula si ammala.
L’obiettivo era vedere se la rete neurale potesse analizzare i modelli insiti nelle sequenze proteiche che potrebbero aiutare i ricercatori a comprendere le proteine e vedere se esiste una struttura simile alla grammatica per le lingue. “Abbiamo alimentato l’algoritmo con tutti i dati contenuti sulle proteine conosciute in modo che potesse apprendere e prevedere il linguaggio delle proteine nello stesso modo in cui questi modelli apprendono il linguaggio umano e come WhatsApp sa suggerirti parole da usare“, afferma Saar. “Poi siamo stati in grado [di] chiedergli della grammatica specifica che porta solo alcune proteine a formare condensati all’interno delle cellule“.
Il vantaggio dell’utilizzo dell’intelligenza artificiale risiede nel fatto che può elaborare grandi quantità di dati e trovare modelli altrimenti difficili da distinguere. Quindi, usando i risultati di quell’analisi, se gli scienziati riescono a capire qual è il linguaggio delle proteine, allora questo può aiutarli a capire cosa sta andando storto nelle cellule malate in base a come le proteine sono espresse al loro interno.
Con spirito collaborativo, altri ricercatori sono invitati a inserire sequenze proteiche affinché vengano elaborate dalla rete sviluppata dal team. In futuro, questo tipo di analisi potrebbe aiutare i ricercatori che stanno studiando il cancro e altre malattie.
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