Uno dei problemi dei virus è che cambiano velocemente e, come ci ha insegnato la recente esperienza con il COVID-19, la ricerca scientifica si trova in un continuo inseguimento con le varianti del virus, nel tentativo di mitigarne gli effetti. Questo ostacolo potrebbe diventare presto un ricordo grazie all’intelligenza artificiale.
Il nuovo strumento si chiama EVEscape, ed è stato sviluppato dai ricercatori della Harvard Medical School e dell'Università di Oxford. Si compone di due elementi: un modello di sequenze evolutive che prevede le modifiche che possono verificarsi in un virus, e informazioni biologiche e strutturali dettagliate sul virus stesso. Combinando queste informazioni EVEscape riesce a fare previsioni sulle possibili varianti di un virus. Previsioni che, all'occorrenza, possono aiutare a sviluppare un vaccino in anticipo.
I ricercatori, nello studio pubblicato su Nature, dimostrano che questo sistema avrebbe previsto con successo le mutazioni più frequenti d COVID-19, ma lo hanno usato anche per l’HIV e il virus dell’influenza. In questo momento stanno mantenendo una “classifica” delle varianti più probabili di SARS-CoV-2.
Il nucleo di EVE è un modello generativo che impara a prevedere la funzionalità delle proteine sulla base di dati evolutivi su larga scala tra le specie. In uno studio precedente, ha permesso ai ricercatori di distinguere le mutazioni che causano malattie da quelle benigne nei geni implicati in varie condizioni mediche, tra cui tumori e disturbi del ritmo cardiaco.
"È possibile utilizzare questi modelli generativi per imparare cose sorprendenti dalle informazioni evolutive: i dati hanno segreti nascosti che si possono rivelare", ha detto Debora Marks, autrice della ricerca.
Successivamente, poi, Marks e il suo team hanno modificato EVE in EVEscape, per lavorare sulle varianti virali. I test hanno dimostrato che lo strumento sarebbe stato capace di prevedere le varianti di COVID-19, se lo avessimo avuto in quel momento.
L’algoritmo si è rivelato più veloce ed efficiente degli altri metodi, e lo si può usare anche per proporre terapie, e per prevedere se e quando quelle esistenti perderanno di efficacia.
In una mossa non proprio prevedibile, EVEScape è stato diffuso con un approccio open source: il codice sorgente è infatti disponibile online per chiunque voglia usarlo ed esaminarlo. Una scelta apprezzabile per più di una ragione: da una parte altri potranno lavorare su questo software, migliorandolo o trovando magari altri utilizzi a cui ancora nessuno ha pensato.
Dall’altra, forse ancora più importante, considerato quanto è difficile la comunicazione sul tema virus, vaccini e pandemia, un gesto di trasparenza è sicuramente la scelta corretta per aiutare tutti a comprendere nel modo migliore. Se non altro, ci mette al riparo da ipotesi fantasiose su capacità nascoste del software stesso. Se a qualcuno dovesse venire il sospetto che c’è sotto qualcosa di losco, il codice è li pronto per un esame approfondito.
Immagine di copertina: pitinan