Un virus ‘artificiale’ contro i batteri
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Stanford, guidato dal biologo computazionale Brian Hie, ha compiuto un passo rivoluzionario nel campo della biologia sintetica: la creazione del primo virus il cui patrimonio genetico è stato interamente progettato al computer con l’ausilio dell’intelligenza artificiale. Questo virus, appartenente alla famiglia dei batteriofagi – virus specializzati nell’attaccare i batteri – ha dimostrato la capacità di uccidere ceppi del batterio Escherichia coli.
La ricerca, pubblicata sulla piattaforma bioRxiv, segna un punto di svolta nell’utilizzo dell’IA per la progettazione di sistemi biologici complessi. “È la prima volta che sistemi di intelligenza artificiale sono in grado di scrivere sequenze coerenti su scala genomica”, ha dichiarato Hie in un’intervista a Nature, sottolineando il potenziale dell’IA nel generare vita artificiale.
Come funziona il virus creato dall’IA
Il processo di creazione del virus si è basato sull’utilizzo di modelli di IA specializzati nell’analisi e nella generazione di sequenze di DNA, RNA e proteine. In particolare, sono stati impiegati i modelli Evo 1 ed Evo 2, alimentati con un modello di sequenza di partenza per generare un genoma con le caratteristiche desiderate.
Il DNA progettato dall’IA è stato successivamente sintetizzato e inserito in batteri, dove i virus si sono moltiplicati. Da questo processo sono stati ottenuti più di 300 batteriofagi vitali, tra i quali ne sono stati selezionati 16 per ulteriori analisi. Questi ultimi hanno dimostrato la loro “potenziale utilità” per future terapie contro “patogeni batterici in rapida evoluzione”, come affermato dai ricercatori nell’articolo.
Implicazioni e prospettive future
Questo studio apre nuove prospettive per la progettazione di virus capaci di combattere batteri pericolosi, in particolare quelli resistenti agli antibiotici, un problema crescente a livello globale. Tuttavia, come sottolineato da Samuel King, primo autore dell’articolo, “saranno necessari numerosi studi prima di progettare un intero organismo vivente”.
L’utilizzo dell’IA in esperimenti di questo tipo permette di affrontare la complessità delle funzioni biologiche, considerando che queste non dipendono da singoli geni, ma da interazioni codificate da interi genomi. I ricercatori di Stanford hanno dimostrato che i modelli di IA specializzati nella genomica sono in grado di progettare sistemi biologici, aprendo la strada alla progettazione generativa di sistemi viventi utili su scala genomica.
Questa ricerca rappresenta un importante passo avanti nella biologia sintetica, con potenziali applicazioni in diversi campi, dalla medicina all’ingegneria genetica. La capacità di progettare virus ‘su misura’ potrebbe rivoluzionare il trattamento di malattie infettive e la lotta contro la resistenza agli antibiotici.
Riflessioni sull’IA e la biologia sintetica
La creazione del primo virus progettato dall’IA solleva interrogativi etici e scientifici di grande rilevanza. Se da un lato apre nuove possibilità per la cura di malattie e la lotta contro i patogeni resistenti, dall’altro richiede una riflessione approfondita sui rischi e le responsabilità legate alla manipolazione della vita a livello genetico. È fondamentale che la ricerca in questo campo sia guidata da principi di trasparenza, responsabilità e sicurezza, per garantire che i benefici siano massimizzati e i rischi minimizzati.