L'indépendance Luxembourgeoise - Una IA per collegare le relazioni fra proteine alle malattie

Prevedere le quasi infinite possibili interazioni che avvengono tra le proteine per capire lo sviluppo delle malattie e sviluppare nuovi farmaci: è ora possibile grazie a Pioneer, la nuova Intelligenza Artificiale descritta sulla rivista Nature Biotechnology e sviluppata grazie alla collaborazione tra l'azienda ospedaliera americana Cleveland Clinic e l'Università Cornell. Come dimostrato da AlphaFold, il sistema di IA dell'azienda Google DeepMind i cui ideatori sono stati premiati con il Nobel per la Chimica 2024, l'IA può avere enormi ricadute in campo biomedico. Un nuovo passo in avanti arriva ora da Pioneer, acronimo di Protein-protein InteractiOn iNtErfacE pRediction, un algoritmo in grado di prevedere l'interazione tra le proteine. Ogni proteina ha una sua ben precisa struttura 3D che le permette di eseguire uno specifico compito e dunque in linea di principio per identificare malattie o progettare nuovi farmaci sarebbe sufficiente scoprire eventuali proteine 'imperfette'. Ma la realtà è molto più complessa perché spesso le proteine agiscono come elementi di enormi catene di montaggio e possono intervenire anche in modi molto complicati, ad esempio modificando la struttura di altre proteine. Ogni proteina ha infatti una vera e propria rete di relazioni con le altre proteine, chiamata interattoma. Acquisendo il genoma di circa 100mila persone affette da malattie genetiche e quello prelevato da cellule tumorali, i ricercatori americani hanno sviluppato il primo sistema di intelligenza artificiale in grado di ricostruire per la prima volta in dettaglio l'interattoma di circa 16mila proteine umane. Nell'archivio, liberamente accessibile, si possono esplorare le interazioni che portano allo sviluppo di migliaia di malattie diverse, dall'alopecia a molte forme di tumore, e che potrebbe diventare presto la base per studiare moltissime altre patologie e identificare nuovi farmaci.

G.Grethen--LiLuX