Intelligenza artificiale per costruire le proteine
Le proteine sono il mattone che compongono la vita e ricoprono le funzioni più disparate all’interno dell’ecosistema planetario. AlphaFold, software di intelligenza artificiale di Google Deep Mind, ha introdotto uno strumento efficace all’esplorazione delle proteine e del loro ruolo.
Le proteine sono composte da amminoacidi, la cui combinazione genera varie e complesse strutture tridimensionali: diversa forma, diversa funzione. Questo ambito di ricerca biomolecolare è talmente ampio che già nel 1972, il premio Nobel per la chimica Christian Anfinsen, postulò che è possibile stabilire la forma finale della proteina, se nota la sequenza di amminoacidi.
Nei cinquant’anni successivi però nessuno è mai riuscito a soddisfare il postulato, a ipotizzare la geometria finale partendo dalla sequenza di amminoacidi.
Questo ambito di ricerca, così studiato e approfondito, è diventato anche il tema di un concorso dedicato alla comunità scientifica, stabilito nel 1994 con il nome di CASP. La giuria di scienziati conosce sia la sequenza di amminoacidi sia la geometria finale della proteina, ma consegna ovviamente ai partecipanti solo la prima informazione. La sfida è restituire la geometria finale, più simile possibile a quella in mano alla giuria.
Superare il concorso significa raggiungere un punteggio di almeno 90/100.
Dal 1994, ogni due anni, nessuno dei partecipanti è mai riuscito a superare la soglia del 60%, fino al 2018, quando Google Deep Mind, divisione del gruppo che si occupa di intelligenza artificiale, inscrive il proprio software AlphaFold al CASP.
Già dalla prima edizione, AlphaFold vince il premio, con un punteggio di 70/100, mentre nel 2020 raggiunge addirittura il 92,4%.
Questo punteggio è un evento così rilevante e d’impatto che ha generato tantissime scoperte nell’ambito scientifico. Uno degli scienziati biochimici più famosi al mondo ha addirittura rivelato che con AlphaFold riesce a compiere in trenta minuti, il lavoro che prima svolgeva in dieci anni.
AlphaFold non è una soluzione, ma uno strumento di esplorazione e indagine che permette di approfondire, studiare ed ampliare il mondo delle proteine e del loro ruolo nella produzione di farmaci, vaccini, enzimi che potrebbero smaltire più facilmente la plastica, biomateriali che assorbiranno spontaneamente anidride carbonica e tante altre applicazioni innovative.
Oggi la comunità scientifica dichiara l’esistenza di 200 milioni di proteine differenti, il cui potenziale è tutto da esplorare e contamina i settori più disparati.
Speriamo che questo scenario, non più fantascientifico, vi abbia affascinato e siamo molto curiosi di sapere che ne pensate!
