mercoledì 17 Luglio 2024

“ChatGPT for CRISPR” crea nuovi strumenti di modifica genetica

3 mesi ago

Intelligenza Artificiale per la Modifica Genetica

La tecnologia CRISPR ha rivoluzionato il settore della modifica genetica, consentendo ai ricercatori di apportare modifiche precise nei genomi. Recentemente, l’intelligenza artificiale generativa ha preso questa innovazione a un livello successivo, aiutando a progettare nuovi strumenti di modifica genetica con facilità.

Scoperte recenti

I ricercatori hanno sfruttato modelli di intelligenza artificiale per progettare proteine di modifica genetica CRISPR, dimostrando l’efficacia di tali sistemi in laboratorio. Questa approccio apre la strada a nuovi sviluppi nel campo della modifica genetica, permettendo la progettazione di sistemi complessi con l’ausilio del machine learning.

Alcuni team di ricerca hanno sviluppato modelli addestrati sui genomi microbici per progettare nuovi sistemi CRISPR, inclusi enzimi che tagliano il DNA o l’RNA e molecole di RNA che guidano le forbici molecolari. Questi progressi rappresentano una svolta nell’ottimizzazione e nell’espansione delle capacità di modifica genetica.

Il Ruolo dell’Apprendimento Automatico

L’apprendimento automatico si è dimostrato cruciale per ampliare le frontiere della modifica genetica. I modelli addestrati sui dati biologici forniscono informazioni dettagliate sulle sequenze genetiche, consentendo la creazione di nuove sequenze customizzate. Questo approccio è fondamentale per superare le limitazioni dei sistemi di modifica genetica presenti in natura.

Applicazioni Future

L’uso dell’intelligenza artificiale nel campo della modifica genetica potrebbe rivoluzionare le applicazioni terapeutiche e di ricerca. Ampliare il repertorio degli editori CRISPR tramite l’IA potrebbe consentire di affrontare sfide attuali legate alla precisione e alla diversità delle modifiche genetiche.

Queste recenti scoperte rappresentano solo l’inizio di un percorso che potrebbe aprire nuove opportunità nel campo della biotecnologia e della medicina, trasformando radicalmente la modifica genetica come la conosciamo.

Creazione di nuovi CRISPR con l’intelligenza artificiale

Un team di ricercatori ha riqualificato il ProGen per ideare nuovi CRISPR, utilizzando esempi di milioni di sistemi diversi. Questi sistemi vengono impiegati dai batteri e da altri microbi unicellulari per difendersi dai virus.

Progettazione di “RNA guida”

Considerando che i sistemi CRISPR includono molecole di RNA che indicano i bersagli, è stato sviluppato un modello di intelligenza artificiale per la progettazione di tali “RNA guida”.

Test in laboratorio

Il team ha sintetizzato sequenze di DNA corrispondenti a più di 200 modelli di proteine del sistema CRISPR-Cas9 per testarne l’efficacia. I nuovi CRISPR disegnati dall’intelligenza artificiale hanno dimostrato una precisione nella modifica del genoma umano.

Scoperte interessanti

La proteina Cas9 OpenCRISPR-1 si è rivelata altrettanto efficace del Cas9 batterico ampiamente usato, con meno errori. Oltre a questa, è stato creato un editor di base che modifica singole “lettere” del DNA con risultati promettenti.

Un’innovativa ricerca in California

Un altro team da Stanford e Arc Institute ha sviluppato il modello EVO, addestrato su vasti dati di sequenze microbiche. Anche se non ancora testati, i progetti di CRISPR-Cas9 creati sembrano promettenti.

Implicazioni nel campo della medicina

La biologa Noelia Ferruz Capapey osserva con stupore l’utilizzo libero della molecola OpenCRISPR-1 rispetto ad altre tecnologie brevettate. Spera che queste nuove tecnologie possano adattarsi meglio alle applicazioni mediche esistenti, garantendo precisione e design su misura.

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