CatGranule 2.0 Robot è un algoritmo innovativo di IA che aiuta a scoprire gli studi e le terapie mirate contro Sla, Parkinson e Alzheimer
In un’epoca in cui le malattie neurodegenerative rappresentano una delle sfide sanitarie più ardue, la scienza compie un balzo in avanti grazie a un’innovazione che promette di cambiare le carte in tavola. Il suo nome è catGranule 2.0 Robot, ma non bisogna farsi ingannare dall’appellativo “robot”. Si tratta di un sofisticato algoritmo di machine learning, sviluppato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) nell’ambito di un progetto europeo, capace di setacciare il comportamento delle proteine all’interno delle cellule e prevedere il loro potenziale distruttivo.
Un’arma contro i giganti: Sla, Parkinson e Alzheimer
L’obiettivo di CatGranule 2.0 Robot è tanto ambizioso quanto cruciale: identificare nuovi bersagli molecolari per la ricerca e lo sviluppo di terapie mirate contro malattie neurodegenerative come la Sclerosi Laterale Amiotrofica (Sla), il Parkinson e l’Alzheimer. Queste patologie, che colpiscono circa un milione di persone solo in Italia, rappresentano un fardello non solo per i pazienti e le loro famiglie, ma anche per il sistema sanitario, con costi medi per paziente stimati intorno ai 70.000 euro.
Il segreto dei “gomitoli” proteici
Il cuore del problema risiede nel comportamento di alcune proteine, capaci di formare condensati biomolecolari, simili a “gomitoli” intricati. In condizioni normali, questo meccanismo è essenziale per la produzione di altre proteine e per la risposta allo stress cellulare. Tuttavia, quando il processo di condensazione subisce un’alterazione, i “gomitoli” si trasformano in strutture solide che si accumulano nelle cellule, portandole alla morte. Questi aggregati tossici sono noti come corpi di Lewy nel Parkinson, accumuli di filamenti nella Sla e placche amiloidi nell’Alzheimer.
CatGranule 2.0 Robot: un detective molecolare
L’algoritmo, sviluppato dai ricercatori Michele Monti e Jonathan Fiorentino sotto la supervisione di Gian Gaetano Tartaglia, è in grado di decifrare il legame tra le mutazioni nelle proteine e la formazione dei condensati. “L’individuazione di caratteristiche biochimiche correlate alle malattie neurodegenerative è cruciale per intervenire precocemente e rallentare il decadimento cognitivo”, spiega Tartaglia. “Abbiamo addestrato il nostro sistema per riconoscere la formazione di condensati, che in molti casi è un passo iniziale per la formazione di aggregati tossici”.
Il ruolo chiave dell’Rna
Un elemento fondamentale nell’analisi dell’algoritmo è l’interazione tra le proteine e l’Rna, una molecola che può facilitare o inibire la formazione dei “gomitoli”. catGranule 2.0 Robot utilizza questo parametro come indicatore per determinare se un condensato biomolecolare ha il potenziale per diventare tossico. In altre parole, l’algoritmo studia la struttura di una proteina, analizzando la sua sequenza di amminoacidi e la sua affinità per l’Rna, per prevedere la sua propensione a generare aggregati dannosi.
Un progetto ambizioso: Ivbm-4Pap
Lo studio si inserisce nel contesto del progetto internazionale Ivbm-4Pap, coordinato dall’Iit, che mira a sviluppare un microscopio innovativo, l’Ivbm (In-Vivo Brillouin Microscope), in grado di misurare le proprietà delle proteine e dei condensati all’interno delle cellule viventi, senza interventi esterni. catGranule 2.0 Robot rappresenta la base computazionale di questo progetto, fornendo le previsioni teoriche che verranno poi verificate sperimentalmente con il microscopio.
IA e microscopia insieme contro le neurodegenerazioni
L’integrazione tra l’analisi computazionale dell’algoritmo catGranule 2.0 Robot e le osservazioni in tempo reale del microscopio Ivbm rappresenta una svolta epocale nella lotta alle malattie neurodegenerative. Questa sinergia tra intelligenza artificiale e tecnologia microscopica apre la strada a nuove frontiere nella ricerca medica, permettendo di identificare precocemente i segnali patologici e di sviluppare terapie innovative. L’obiettivo è chiaro: rallentare la progressione di queste patologie, migliorare la qualità della vita dei pazienti e dimostrare come la tecnologia, usata con saggezza, possa essere un potente alleato per il progresso scientifico e il benessere dell’umanità.
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