Grazie all’intelligenza artificiale (IA), un team di ricercatori statunitensi ha raggiunto un risultato storico: la creazione di virus sintetici mai esistiti in natura. Nello specifico, parliamo di batteriofagi (noti anche come fagi), virus in grado di infettare e uccidere batteri. Questa innovazione apre scenari rivoluzionari nel campo della biotecnologia e della medicina, soprattutto nella lotta contro l’antibiotico-resistenza, considerata una delle principali minacce globali alla salute pubblica.
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Virus creati dall’intelligenza artificiale: come funziona il processo
Per ottenere questi nuovi fagi sintetici, gli scienziati hanno sfruttato modelli di linguaggio già applicati in genomica. Normalmente questi algoritmi analizzano sequenze di DNA e RNA già esistenti, ma in questo caso sono stati “allenati” a progettare intere sequenze genomiche completamente nuove.
Il risultato? Centinaia di entità biologiche inedite, sedici delle quali si sono rivelate “vitali” e capaci di uccidere tre ceppi di Escherichia coli resistenti agli antibiotici. Si tratta di un traguardo straordinario, considerando che l’E. coli è un batterio comune nel nostro intestino ma, in determinate condizioni, può trasformarsi in un pericoloso patogeno opportunista.
Antibiotico-resistenza: una sfida globale
L’antibioticoresistenza è oggi uno dei problemi più urgenti per la sanità mondiale. Secondo le proiezioni, entro pochi anni potrebbe causare fino a 10 milioni di morti l’anno, un numero paragonabile a quello del cancro. I nuovi batteriofagi sintetici creati dall’IA potrebbero diventare uno strumento fondamentale per contrastare questa emergenza, sviluppando terapie innovative capaci di colpire batteri resistenti ai farmaci.
Virus e forme di vita: un confine sottile
Va sottolineato che i virus, compresi i batteriofagi, non sono considerati vere e proprie forme di vita. Non possiedono un metabolismo autonomo, non crescono e non si replicano da soli: hanno bisogno di una cellula ospite. Eppure, con il loro genoma a RNA o DNA, sono in grado di infettare piante, animali, funghi e microrganismi.
L’IA non ha creato una nuova forma di vita, ma qualcosa che ci si avvicina molto. Gli esperti ipotizzano che, in futuro, sarà possibile spingersi oltre e arrivare alla creazione di esseri viventi artificiali. Un obiettivo che, se da un lato apre possibilità straordinarie, dall’altro solleva interrogativi etici e preoccupazioni legate alla sicurezza.
Lo studio della Stanford University
Il progetto è stato guidato da un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Chimica dell’Università di Stanford, in collaborazione con colleghi dei dipartimenti di Bioingegneria e Informatica. Hanno contribuito anche esperti del Memorial Sloan Kettering Cancer Center di New York e dell’Arc Institute di Palo Alto, sotto il coordinamento del professor Brian L. Hie.
Per il loro lavoro, gli studiosi hanno utilizzato due modelli di linguaggio dedicati alla genomica, chiamati Evo 1 ed Evo 2. L’IA ha ricevuto come riferimento il genoma del batteriofago ΦX174, un virus relativamente semplice ma perfettamente funzionante, con 5.386 nucleotidi distribuiti in 11 geni.
A partire da questo “modello base” e dai dati di oltre 2 milioni di altri virus, l’intelligenza artificiale ha generato circa 300 nuove sequenze genomiche. Alcuni di questi virus sintetici condividevano solo il 40% del patrimonio genetico con ΦX174, mentre altri erano completamente diversi.
Risultati sorprendenti sui ceppi di E. coli
Tra le centinaia di fagi generati, i ricercatori ne hanno selezionati 16 per verificarne gli effetti. Inseriti nelle cellule di Escherichia coli, i virus sintetici sono riusciti a eliminare tre ceppi resistenti agli antibiotici. Un risultato ancora più impressionante se si considera che il batteriofago ΦX174 originale non possedeva questa capacità.
Come hanno dichiarato gli scienziati nello studio, “un cocktail di fagi generati supera rapidamente la resistenza a ΦX174 in tre ceppi di E. coli, dimostrando la potenziale utilità del nostro approccio per la progettazione di terapie fagiche personalizzate”.
Opportunità e rischi della biologia sintetica
La possibilità di progettare virus artificiali con l’aiuto dell’IA rappresenta un passo enorme verso la cosiddetta biologia sintetica. Questa disciplina mira a creare sistemi viventi artificiali, con applicazioni che spaziano dalla medicina alla biotecnologia industriale.
Tuttavia, il rovescio della medaglia non va ignorato. La creazione di virus in laboratorio comporta rischi legati a possibili fughe o usi impropri. Un patogeno artificiale fuori controllo potrebbe avere conseguenze devastanti, motivo per cui gli esperti invitano alla massima cautela.
