L’intelligenza artificiale ha appena raggiunto un’altra tappa importante. Anthropic, una delle due aziende leader nel campo, ha appena annunciato che il suo modello Claude ha identificato un nuovo sistema enzimatico, precedentemente sconosciuto, nel Dna dei batteriofagi: i virus che infettano i batteri. Il sistema presenta molti elementi in comune con complessi come Crispr, che hanno la capacità di tagliare e cucire il Dna con estrema precisione. E anche se al momento non è chiaro se questo sia il caso anche per il complesso scoperto da Claude, o se sarà mai possibile trasformarlo in uno strumento di editing genetico, la scoperta è di per sé estremamente interessante, perché dimostra le potenzialità delle intelligenze artificiali più avanzate nello studio dei genomi e nell’identificazione di nuove promettenti molecole biologiche.
La ricerca
La scoperta nasce da un gruppo di lavoro di Anthropic dedicato alla ricerca di nuovi enzimi naturali con caratteristiche promettenti per l’editing genetico. Ovviamente, lo strumento utilizzato è un modello di Claude, che è stato addestrato su immense banche dati di sequenze genomiche, e poi messo al lavoro su sequenze geniche codificanti di virus e batteri di cui non è nota la funzione. Partendo da oltre 200mila geni virali, Claude ha identificato autonomamente 3.500 candidati e quindi selezionato i 20 più promettenti per ulteriori analisi.
A differenza dei metodi tradizionali, che richiedono mesi o anni di screening in laboratorio e saggi in provetta per identificare nuovi enzimi, la piattaforma computazionale ha setacciato i dati genomici individuando l’architettura del sistema prima ancora della sua validazione sperimentale. E solo quando ha notato in uno degli enzimi le caratteristiche riconducibili al sistema Crispr lo ha segnalato ai ricercatori per proseguire le ricerche in laboratorio. È questa, spiegano da Anthropic, la vera novità: il fatto che Claude abbia lavorato autonomamente partendo dalla richiesta, piuttosto generica, di identificare i sistemi biologici più promettenti per l’editing genetico, e ottenuto risultati in appena 21 ore.
Come funziona il nuovo complesso enzimatico
Il sistema identificato da Claude è composto da un enzima (una trascrittasi inversa, che sintetizza Dna partendo dall’Rna), due proteine dalla funzione ignota e una lunga sequenza di Dna non codificante. La struttura del sistema lascia pensare che potrebbe rivelarsi promettente per applicazioni di editing genetico, ma le ricerche per chiarirne il funzionamento e le potenzialità sono tutt’ora in corso.
Le ricadute applicative di questa scoperta spaziano dalla biomedicina alla biotecnologia industriale, nel caso si confermasse un sistema programmabile, flessibile e preciso, come successo per Crispr Cas-9. Avere a disposizione un sistema simile derivato dai virus, e quindi di dimensioni ridotte rispetto ai sistemi batterici, amplierebbe la cassetta degli attrezzi dei biologi molecolari, permettendo di superare le limitazioni di ingombro e di somministrazione tipiche dei complessi enzimatici più grandi.
L’aspetto più interessante della scoperta, comunque, rimane il fatto che Claude abbia ottenuto risultati in autonomia e in tempi ridottissimi. Questo conferma che presto gli strumenti di ai potrebbero diventare uno strumento inestimabile per la ricerca biotecnologica, dove spesso si ha a che fare con database enormi che superano le capacità di analisi degli esseri umani. E in cui, quindi, un assistente digitale capace di indicare le molecole più promettenti su cui lavorare potrebbe rivelarsi inestimabile.
