Una Intelligenza artificiale che sogna le proteine e le assembla a partire dalle componenti per produrre così anche nuovi farmaci in tempi di gran lunga inferiori agli scienziati in carne e ossa
Sembra la premessa di un nuovo romanzo di fantascienza ma si tratta in realtà del passo avanti forse più importante e di una nuova porta che si apre. Perchè a partire dalla creazione di nuove proteine si possono creare nuovi principi attivi e molecole, superando la difficoltà che è intrinseca alla struttura stessa delle proteine.
Le proteine sono frutto della combinazione in proporzioni varie di venti amminoacidi diversi, il che significa che le possibilità sono quasi infinite. E queste combinazioni che danno vita alle proteine avvengono nello spazio tridimensionale.
Non tutte le possibili combinazioni di amminoacidi danno vite davvero a una proteina funzionante ma il numero di quelle che sono presenti in natura e che potrebbero essere create come base per nuovi farmaci rimangono un numero elevatissimo. E gli scienziati si sono per questo sempre trovati di fronte a un problema da risolvere nella progettazione dei principi medicinali.
Un problema che ora, grazie all’utilizzo di una IA che sogna, così descrivono il processo gli stessi scienziati del team condotto dal professore Baker, le ipotesi diventano proteine funzionanti o vengono accantonate nel giro di pochi secondi senza buttare mesi di studio.
Ma i passi avanti che sono ora possibili sono frutto di uno sforzo congiunto ed è lo stesso professor David Baker, che dirige gli studi presso la University of Washington, a raccontare di come il loro sistema di IA RoseTTAFold non fosse in realtà in grado di distinguere se la proteina che stava immaginando, a partire dai dati, sarebbe poi stata effettivamente creata nel momento in cui gli amminoacidi si fossero incontrati: “Non si ripiegavano in nessun modo: erano solo poltiglia in fondo a una provetta” racconta Baker a Science. A risolvere parte del problema è stato ProteinMPNN un network di deep learning sviluppato dallo specialista in machine learning Justas Dauparas.
Il percorso della intelligenza artificiale che costruisce proteine è lungo e in futuro potremmo trovarci ad avere un eventuale nuovo vaccino per una malattia sfuggita al controllo di Madre Natura nel giro di pochi giorni e non di mesi.
Un percorso affascinante che può effettivamente velocizzare in parte la produzione di nuove proteine e quindi di farmaci ma che nasconde, come ogni progresso scientifico, anche possibili utilizzi nefasti e che comunque non prescinde dai trial per mettere alla prova le strutture create dal lavoro congiunto di scienziati e IA. Primi risultati già si vedono e c’è per esempio l’università di Oxford una proteina nata proprio da una IA che potrebbe essere il candidato ideale per creare un vaccino contro la malaria.