Avanzamenti dell’Intelligenza Artificiale in Virologia: Identificati 70.500 Nuovi Virus RNA

Un nuovo studio pubblicato venerdì su Nature riferisce che i ricercatori hanno utilizzato l’IA per identificare 70.500 nuovi virus RNA, molti dei quali vivono in ambienti ostili come i laghi salati e le fumarole idrotermali.

Questa ricerca applica una tecnica chiamata metagenomica, che permette agli scienziati di analizzare il materiale genetico proveniente da vari ecosistemi senza la necessità di coltivare singoli virus in laboratorio.

I virus sono piccoli organismi che possono infettare animali, piante e batteri, ma molti rimangono sconosciuti. Artem Babaian, un virologo computazionale dell’Università di Toronto, spiega che esistono ancora innumerevoli virus non scoperti.

L’articolo sottolinea che l’identificazione di questi virus è importante perché alcuni potrebbero essere collegati a malattie negli esseri umani, contribuendo a fare luce su malattie inspiegate.

Ricerche precedenti hanno anche utilizzato l’apprendimento automatico per trovare nuovi virus, ma questo studio va oltre includendo nelle analisi le strutture proteiche previste. Il modello AI utilizzato qui combina i dati di sequenziamento genetico con uno strumento di previsione delle proteine chiamato ESMFold, sviluppato da Meta.

Questo studio segue la recente vittoria del Premio Nobel per Google DeepMind’s AlphaFold, che ha fatto progressi significativi nella previsione della struttura proteica.

Trovare nuovi virus RNA è fondamentale perché questi virus cambiano rapidamente, rendendoli difficili da identificare. I ricercatori cercano tipicamente una parte specifica del codice genetico del virus che lo aiuta a replicarsi, chiamato RNA-dipendente RNA polimerasi (RdRp). Se il codice genetico di un nuovo virus è molto diverso da quello già noto, potrebbe passare inosservato.

In lavori precedenti, Babaian e il suo team hanno esaminato 5,7 milioni di campioni genomici disponibili online, scoprendo quasi 132.000 nuovi virus RNA nel 2022.

Il presente studio si basa su questo utilizzando un modello chiamato LucaProt, basato su un’architettura transformer simile a quella che alimenta strumenti di intelligenza artificiale come ChatGPT. Questo modello ha aiutato i ricercatori a scoprire circa 160.000 virus RNA, quasi la metà dei quali non era stata documentata prima.

Questa ricerca rivela nuove aree di diversità dei virus RNA in ambienti estremi. Jackie Mahar, un virologo evoluzionista presso il Centro Australiano per la Preparazione alle Malattie del CSIRO, sottolinea che comprendere questi virus aiuterà i ricercatori a saperne di più sulle loro origini ed evoluzione.

In parallelo, Microsoft ha recentemente annunciato innovazioni all’interno della sua piattaforma sanitaria, sottolineando il ruolo dell’IA nel promuovere l’assistenza medica. I nuovi modelli di IA per la sanità facilitano l’integrazione e l’analisi di vari tipi di dati, compresi l’imaging medico e la genomica.

L’applicazione dell’IA in virologia offre un modo per esplorare il vasto numero di virus che non sono ancora stati studiati, potenzialmente portando a scoperte importanti sia per la sanità pubblica che per la scienza ambientale.