L’intelligenza artificiale legge il DNA

Tuttavia, interpretarle, capire cosa fanno, cosa succede quando cambiano, o come generare nuove sequenze con una funzione desiderata, è rimasto un compito arduo. È qui che entra in gioco Evo 2. Evo 2 è un modello fondazionale di intelligenza artificiale specializzato nell’analisi e generazione di sequenze genomiche. Un modello fondazionale di intelligenza artificiale (in inglese foundation model) è un tipo di modello di machine learning di grandi dimensioni, addestrato su una vasta quantità di dati generici e non specifici, che può poi essere adattato a molti compiti diversi. EVO2 è stato addestrato su oltre 9 trilioni di basi, provenienti da più di 128.000 genomi completi, coprendo batteri, archea, piante, animali e altri organismi (esclusi i virus, per motivi di sicurezza). Cosa può fare Evo 2? Le applicazioni pratiche di Evo 2 sono ampie e promettenti. Uno dei campi più delicati è la diagnosi delle mutazioni genetiche. Evo 2 ha dimostrato di saper predire con oltre il 90% di accuratezza se una mutazione in geni cruciali possa generare malattie oppure no. Questo potrebbe migliorare diagnosi, prevenzione e personalizzazione delle cure e generare nuovi genomi. Il modello è in grado di generare sequenze di DNA che possono funzionare: ad esempio, un intero genoma mitocondriale (il DNA dei mitocondri) con una struttura coerente, o un genoma batterico completamente nuovo, mantenendo le caratteristiche biologiche originali. Evo 2 può essere utilizzato per progettare regolatori genetici che controllano l’espressione dei geni: ad esempio, sequenze che attivano un gene solo in un determinato tessuto (come il fegato o il cervello). Questa capacità è fondamentale per la medicina di precisione e per terapie geniche sicure. Il potenziale si estende alla biologia sintetica: progettare enzimi per la produzione di farmaci, sequenze per colture più resistenti, oppure microrganismi per la produzione di biocarburanti. Evo2 non è il solo strumento di intelligenza artificiale applicato alla biologia, ciò che distingue Evo 2 dagli altri è la dimensione dei dati che si è mangiato. Mentre molti modelli sono addestrati su specifici geni o organismi, Evo 2 è stato istruito su un’ampia porzione della biodiversità. Inoltre, è uno dei primi modelli open source in questo ambito, e questo offre alla comunità scientifica un punto di partenza potente e accessibile per la ricerca futura. Naturalmente, con una potenza così grande arrivano anche grandi responsabilità. La possibilità di generare nuove sequenze genetiche porta con sé questioni etiche, come il rischio di creare accidentalmente sequenze dannose o manipolare geni umani in modo improprio. Per questo motivo, gli sviluppatori hanno escluso i virus dal training. Meglio non giocare con materiale potenzialmente mortale. Evo 2 rappresenta un salto avanti enorme nell’uso dell’intelligenza artificiale in biologia. È una dimostrazione di come l’AI possa non solo imitare il linguaggio umano, ma anche comprendere e generare il linguaggio della vita. In un futuro prossimo, modelli come Evo 2 potrebbero aiutarci a progettare nuove terapie, creare organismi utili per l’ambiente, o capire più profondamente le origini della vita stessa.