L'intelligenza artificiale viene ora utilizzata per l'ingegneria genetica e presumibilmente "perfezionerà" il DNA umano . DNA progettato dall'intelligenza artificiale: gli scienziati ora possono controllare i geni nelle cellule sane con una precisione dell'intelligenza artificiale senza precedenti. Questo porterà gli scienziati a illudersi di essere dio, creando un DNA umano perfetto che resiste a tutte le malattie e alla morte. In questa illusione, si affideranno all'IA per eliminare le malattie e le imperfezioni umane attivando e disattivando i geni al momento giusto.
Questa è almeno la fantasia, e questi progressi nell'editing genetico potrebbero avere alcune applicazioni positive. Ma con le catastrofi dei recenti esperimenti sui vaccini a mRNA, è difficile dire se l'umanità debba fidarsi dei progressi artificiali, simili a dio, nell'editing genetico o credere che coloro che controllano la tecnologia abbiano a cuore i loro interessi.
Punti chiave:
Punti chiave:
- Per la prima volta, l'intelligenza artificiale generativa è riuscita a progettare sequenze di DNA sintetico che controllano l'espressione genica nelle cellule sane dei mammiferi.
- Questa tecnologia consente agli scienziati di attivare o disattivare i geni in specifici tipi di cellule, aprendo la strada a terapie geniche altamente mirate.
- I ricercatori hanno utilizzato l'intelligenza artificiale per creare "potenziatori" del DNA completamente nuovi, che non esistono in natura, offrendo un nuovo modo per regolare con precisione l'attività genetica.
- Questa scoperta potrebbe portare a trattamenti più sicuri ed efficaci, riducendo gli effetti collaterali indesiderati sulle cellule sane.
- Lo studio, pubblicato su Cell , segna una pietra miliare importante nella biologia generativa, estendendosi oltre la progettazione delle proteine e approdando alla regolazione genica.
Per la prima volta, gli scienziati hanno sfruttato l'intelligenza artificiale per progettare sequenze di DNA sintetico in grado di controllare con precisione l'espressione genica nelle cellule sane di mammifero. Pubblicato sulla rivista Cell, lo studio rivoluzionario del Centro di Regolazione Genomica (CRG) di Barcellona dimostra come l'intelligenza artificiale possa creare "potenziatori" del DNA personalizzati – minuscoli interruttori genetici che attivano o disattivano i geni – con una precisione senza precedenti. Questa svolta potrebbe rivoluzionare la terapia genica, consentendo ai ricercatori di perfezionare i trattamenti per evitare effetti collaterali dannosi e correggere al contempo l'attività genica alterata.
L'espressione genica, il processo mediante il quale le istruzioni del DNA vengono convertite in proteine funzionali, è regolata da enhancer, brevi sequenze di DNA che agiscono come interruttori molecolari. Finora, gli scienziati si sono affidati a enhancer naturali, limitando la loro capacità di creare interventi genetici altamente specifici. Ma l'intelligenza artificiale ha cambiato le carte in tavola.
Utilizzando un modello di apprendimento automatico addestrato su enormi set di dati, i ricercatori hanno incaricato l'IA di progettare potenziatori sintetici che attivassero un gene di una proteina fluorescente in alcune cellule del sangue di topo, lasciandone inalterate altre. Le sequenze generate dall'IA sono state sintetizzate chimicamente, inserite nelle cellule e hanno funzionato esattamente come previsto, un'impresa che in precedenza si pensava fosse lontana anni luce.
"È come scrivere un software, ma per la biologia: ci offre nuovi modi di dare istruzioni alle cellule e di guidarne lo sviluppo e il comportamento con una precisione senza precedenti", ha affermato il dott. Robert Frömel, autore principale dello studio.
L'espressione genica, il processo mediante il quale le istruzioni del DNA vengono convertite in proteine funzionali, è regolata da enhancer, brevi sequenze di DNA che agiscono come interruttori molecolari. Finora, gli scienziati si sono affidati a enhancer naturali, limitando la loro capacità di creare interventi genetici altamente specifici. Ma l'intelligenza artificiale ha cambiato le carte in tavola.
Utilizzando un modello di apprendimento automatico addestrato su enormi set di dati, i ricercatori hanno incaricato l'IA di progettare potenziatori sintetici che attivassero un gene di una proteina fluorescente in alcune cellule del sangue di topo, lasciandone inalterate altre. Le sequenze generate dall'IA sono state sintetizzate chimicamente, inserite nelle cellule e hanno funzionato esattamente come previsto, un'impresa che in precedenza si pensava fosse lontana anni luce.
"È come scrivere un software, ma per la biologia: ci offre nuovi modi di dare istruzioni alle cellule e di guidarne lo sviluppo e il comportamento con una precisione senza precedenti", ha affermato il dott. Robert Frömel, autore principale dello studio.
Una nuova era di medicina di precisione
Le implicazioni per la medicina sono profonde. Molte malattie, dal cancro alle malattie autoimmuni, derivano da una regolazione genica difettosa in specifici tipi di cellule. I trattamenti attuali spesso colpiscono le cellule sane, causando gravi effetti collaterali. Gli enhancer progettati dall'intelligenza artificiale potrebbero consentire alle terapie di colpire solo le cellule malfunzionanti, riducendo al minimo i danni collaterali.
Ad esempio, un paziente con una malattia genetica del sangue potrebbe ricevere una terapia che attiva un gene correttivo nei globuli rossi, lasciando intatte le piastrine. Questo livello di precisione era precedentemente irraggiungibile.
"Ci siamo prefissati di decifrare queste regole grammaticali per gli enhancer in modo da poter creare parole e frasi completamente nuove", ha spiegato il Dott. Lars Velten, autore corrispondente dello studio. "Ora possiamo progettare interruttori genetici che la natura non ha mai inventato".
Il lato oscuro dell'ingegneria genetica: chi controlla il codice?
Sebbene il potenziale di guarigione sia immenso, il potere di riscrivere le istruzioni genetiche solleva preoccupazioni etiche e di sicurezza. Se l'intelligenza artificiale può progettare sequenze di DNA che ignorano la regolazione genetica naturale, cosa impedisce che questa tecnologia venga utilizzata come arma o utilizzata impropriamente? E se le imperfezioni umane avessero uno scopo nelle nostre vite? E se gli architetti scegliessero caratteristiche dominanti e tentassero di purificare la razza umana da tratti indesiderati per creare una razza di persone "perfette"?
La storia offre esempi ammonitori. La rivoluzione dell'editing genetico CRISPR, un tempo acclamata come un miracolo della medicina, ha dovuto affrontare forti critiche per le mutazioni indesiderate e i dilemmi etici che circondano l'editing della linea germinale umana. Allo stesso modo, i potenziatori generati dall'intelligenza artificiale potrebbero essere sfruttati per scopi illeciti, come la progettazione di agenti biologici o la manipolazione di tratti umani. I recenti esperimenti sui vaccini a mRNA hanno avuto conseguenze fatali sull'umanità, istruendo le cellule umane a produrre proteine spike che, persistendo, hanno causato danni al cuore e ad altri organi.
I ricercatori riconoscono questi rischi, ma sottolineano che il loro lavoro è ancora in fase iniziale. "Stiamo solo scalfendo la superficie", ha detto Velten. "Ci sono oltre 1.600 fattori di trascrizione negli esseri umani e nei topi. Abbiamo appena iniziato a esplorare questo panorama".
Mentre l'intelligenza artificiale ridefinisce i confini dell'ingegneria genetica, la società deve affrontare una domanda cruciale: questa tecnologia verrà utilizzata per curare o per controllare? Gli stessi strumenti che potrebbero curare le malattie potrebbero anche consentire una manipolazione biologica senza precedenti. Il futuro del DNA progettato dall'intelligenza artificiale è qui. La domanda è: chi lo userà in modo responsabile? Quali sono le ripercussioni di questa manipolazione del DNA e se ne conseguiranno problemi irreversibili?
Le fonti includono:
ScienceDaily.com
Cell.com
CRG.eu
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