Evo, l’intelligenza artificiale che legge il libro della vita

Una rivoluzione nella vita sintetica

Non si limita a leggere le singole sequenze delle molecole della vita, come il Dna e l’Rna, né si ferma a considerare le caratteristiche di ciascuna proteina: è una visione d’insieme del libro della vita quella che ha acquisito il modello di intelligenza artificiale chiamato Evo.
Descritto sulla rivista Science, è stato ottenuto nell’Arc Institute dell’Università di Stanford nella ricerca condotta da Eric Nguyen, primo autore dell’articolo, e da Brian L. Hie, in collaborazione con l’Università della California a Berkeley.
E’ la prima volta che un modello di apprendimento automatico riesce a considerare l’intero genoma conservando un alto livello di precisione e questa capacità annuncia una rivoluzione nella vita sintetica, che è la capacità di progettare organismi che in natura non esistono, come batteri capaci di digerire inquinanti o di produrre farmaci.

Applicazioni biomediche e nuove terapie

A livello biomedico, questo permetterebbe diagnosi più precise e la progettazione di nuove terapie. Diventa infatti possibile prevedere gli effetti delle mutazioni a tutti i livelli relativi all’attività delle cellule e, grazie a queste informazioni, il modello riesce anche a progettare sequenze di Dna e a modificarne le funzioni.

Una visione unificata del genoma

La grande differenza rispetto a modelli simili addestrati a leggere il Dna è nel fatto che Evo ha una visione unificata di tutte le molecole della vita.
Progettato per generare singole sequenze di Dna come interi genomi, è stato addestrato con i dati relativi a 2,7 milioni di corredi genetici di microrganismi. Ha così imparato a riconoscere le sequenze codificanti, che contengono cioè le istruzioni per progettare sistemi biologici complessi.

Il futuro della bioingegneria

“L’ulteriore sviluppo di modelli di sequenze biologiche su larga scala, come Evo, in combinazione con i progressi nella sintesi del Dna e nell’ingegneria del genoma – scrivono gli autori della ricerca – accelererà la nostra capacità di progettare la vita”.
Parallelamente “la capacità di prevedere gli effetti delle mutazioni in tutti i livelli di regolazione della cellula e di progettare sequenze di Dna per manipolare la funzione della cellula avrebbe enormi implicazioni diagnostiche e terapeutiche”, osserva Christina Theodoris, dell’istituto Gladstone e dell’Università della California a San Francisco, commentando il risultato nello stesso numero della rivista.

Un futuro promettente

La capacità di Evo di analizzare l’intero genoma con un livello di precisione così elevato apre la strada a una nuova era nella biologia sintetica e nella biomedicina. Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono vastissime, dalla creazione di organismi in grado di affrontare sfide ambientali alla progettazione di nuove terapie mirate. Sarà fondamentale, però, affrontare con attenzione le implicazioni etiche di questa tecnologia, garantendo che venga utilizzata in modo responsabile e per il bene dell’umanità.