L’AI fa dialogare DNA e RNA e apre le porte a nuovi farmaci e terapie
L’intelligenza artificiale permette ora di generare strutture biologiche complesse, ottenendo un importante traguardo grazie al nuovo modello AlphaFold 3 messo a punto dall’azienda Google DeepMind e da Isomorphic Labs
Un nuovo traguardo rivoluzionario nel campo della ricerca biomedica è stato raggiunto grazie all’intelligenza artificiale. Dopo aver già trasformato la ricerca sulle proteine, l’IA è ora in grado di prevedere le interazioni tra tutte le molecole della vita, incluse DNA e RNA applicabili per la scoperta di nuovi farmaci e terapie. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature, è frutto del lavoro congiunto di Google DeepMind e Isomorphic Labs, che hanno sviluppato il nuovo modello AlphaFold 3. Lo studio, condotto da Jhon M. Jumper di Google DeepMind, ha dimostrato che AlphaFold 3 è in grado di prevedere con estrema precisione le strutture molecolari complesse che possono nascere facendo interagire fra loro tutti i tipi di molecole biologiche, a partire dal DNA, il codice della vita.
L’evoluzione di AlphaFold
Nata nel 2020, l’AI AlphaFold ha compiuto passi da gigante in soli quattro anni. Già con AlphaFold 2 si riusciva a prevedere la struttura 3D di una singola proteina a partire dalla sequenza di amminoacidi che la compongono. Successivamente, la versione AlphaFold-Multimer del 2021 era stata progettata specificamente per prevedere le interazioni tra più proteine, i cosiddetti complessi proteici; un traguardo tale da meritare la copertina della rivista Science. L’ultimo grande passo è stato compiuto con AlphaFold3, per il quale i ricercatori hanno utilizzato le strutture relative a quasi tutti i tipi di molecole contenute nella Protein Data Bank. A tal proposito, i dati si sono rivelati molto soddisfacenti: 1,8 milioni di utenti in 190 Paesi hanno utilizzato AlphaFold, visualizzando ben 6 milioni di strutture.
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AlphaFold apre nuove frontiere nella ricerca biomedica
La capacità di AlphaFold di prevedere le strutture proteiche con un alto grado di precisione ha aperto nuove frontiere nella ricerca biomedica, con potenziali applicazioni in svariati campi, in particolar modo nell’ambito della comprensione delle malattie e dei processi biologici e lo sviluppo di nuovi farmaci. Gruppi di ricercatori si stanno muovendo per capire meglio il Parkinson o l’osteoporosi, altri per scoprire farmaci contro la tubercolosi, altri ancora puntano a costruire siringhe molecolari per iniettare proteine nelle cellule. Grandi speranze anche per la ricerca di nuove armi capaci di combattere i batteri resistenti agli antibiotici. Ed infine, lo studio di un vaccino contro la malaria da parte di Matthew Higgins, professore all’Università di Oxford.
AlphaFold Server, un nuovo strumento per i ricercatori del settore pubblico
Parallelamente, Google DeepMind ha lanciato un nuovo strumento, AlphaFold Server, per i ricercatori del settore pubblico, che consente loro di accedere gratuitamente ad AlphaFold 3. Possibilità che sembra essere stata accolta molto positivamente dai ricercatori, come spiega Frank Uhlmann del Francis Crick Laboratory: “L’AlphaFold Server rende più democratica la ricerca e apre l’utilizzo della biologia strutturale a un pubblico più vasto”. Inoltre, come afferma Julien Bergeron del King’s College di Londra, “faciliterà sensibilmente il lavoro di biochimici e i biofisici. Il nuovo server è così veloce e facile da usare che sarà senza dubbio adottato da tutti coloro che lavorano nelle scienze della vita.”