Un'innovativa intelligenza artificiale creata a Padova promette di rivoluzionare lo studio delle cellule staminali. Il software Ignite predice con precisione gli effetti delle mutazioni genetiche, aprendo nuove frontiere nella ricerca biomedica.
Nuovo software AI per studiare le staminali
Un team di scienziati ha sviluppato un potente strumento di intelligenza artificiale. La ricerca è stata guidata da esperti dell'Università di Padova. Hanno collaborato anche ricercatori dei Max Perutz Labs di Vienna. Il software si chiama Ignite. Esso è in grado di prevedere le conseguenze delle mutazioni genetiche. Analizza in particolare il comportamento delle cellule staminali. Questo studio apre nuove prospettive nella comprensione dei meccanismi biologici fondamentali.
Come funziona il software Ignite
Ignite è un acronimo. Significa "Inference of Gene Network using Inverse kinetic Theory and Experiments". Il software impara da solo. Ricostruisce le reti di comunicazione tra i geni. Lo fa analizzando dati provenienti da singole cellule. Non sono necessari esperimenti aggiuntivi. Funziona come un simulatore virtuale. Permette di prevedere al computer cosa succede a una cellula. Questo avviene quando uno o più geni vengono alterati. I metodi tradizionali richiedono molto tempo e risorse. Ignite offre un'alternativa più efficiente.
L'importanza della ricerca per la biologia
«Comprendere queste reti geniche è essenziale», spiega Graziano Martello. È un ricercatore del dipartimento di Biologia dell'Università di Padova. «Permette di prevedere come i cambiamenti genetici influenzano lo stato delle cellule. Testarli sperimentalmente è spesso lungo e costoso», aggiunge. «Per risolvere questo problema abbiamo utilizzato il machine learning», conclude. Si tratta di una branca specifica dell'intelligenza artificiale. Questo approccio innovativo promette di accelerare la ricerca.
Applicazioni e risultati preliminari
Ignite è stato testato con successo. Ha analizzato cellule staminali pluripotenti. Queste provenivano da esseri umani e topi. Il software ha predetto con elevata precisione. Ha identificato i geni fondamentali per il differenziamento cellulare. Ha anche simulato gli effetti della disattivazione di più geni. Questo avviene contemporaneamente. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Plos Computational Biology. Lo studio si intitola "Unveiling gene perturbation effects through gene regulatory networks inference from single-cell transcriptomic data". La ricerca è frutto di una collaborazione internazionale.