Covid-19, l’AI individua precocemente nuove varianti

Grazie ad un nuovo sistema di intelligenza artificiale all'avanguardia, denominato Classix, sviluppato dai matematici delle università di Manchester e Oxford nel Regno Unito, sarà possibile individuare tempestivamente le nuove varianti del virus Sars-CoV-2, permettendo di mettere in atto risposte mirate prima che eventuali mutazioni pericolose possano diffondersi e minacciare la salute pubblica globale.

Classix, descritto in uno studio pubblicato su Pnas, si propone come un sistema in grado di affiancare l'analisi filogenetica tradizionale, offrendo un nuovo strumento di monitoraggio per affrontare le minacce delle varianti virali non solo di Covid-19, ma anche di altre infezioni.

Attualmente, sul piano internazionale, ci sono quasi 16 milioni di sequenze virali caricate sulla piattaforma Gisaid. Mappare l'evoluzione di tutti questi genomi richiede un'enorme quantità di lavoro umano e computazionale. Tuttavia, grazie all'algoritmo Classix, questa operazione potrebbe essere automatizzata in modo efficiente e rapido.
L'approccio innovativo si basa sulla scomposizione delle sequenze genetiche del virus in "parole" più piccole, rappresentate come numeri, e sul loro conteggio. Utilizzando tecniche di apprendimento automatico, le sequenze simili vengono raggruppate, consentendo di individuare la comparsa di nuove varianti.

Come spiegato da Roberto Cahuantzi dell'Università di Manchester, primo autore e corresponding author dello studio, il Sars-CoV-2, come molti altri virus a Rna, presenta un alto tasso di mutazione. Per questo, "dall'emergere di Covid si sono susseguite molteplici ondate" alimentate da nuovi mutanti virali, spesso caratterizzati da "maggiore trasmissibilità e dalla capacità di evadere le difese immunitarie", se non da "un aumento della gravità di malattia.
Gli scienziati stanno intensificando gli sforzi per individuare nuove varianti potenzialmente preoccupanti nelle prime fasi della loro comparsa. Trovare il modo di farlo in maniera rapida ed efficiente consentirà di essere più proattivi nella risposta, ad esempio sviluppando vaccini ad hoc", ma "potrebbe addirittura permetterci di neutralizzare queste varianti prima che prendano piede".

Thomas House, dell'Università di Manchester, sottolinea che l'intelligenza artificiale non sostituirà l'uomo, ma lo affiancherà, consentendo ai ricercatori di lavorare in modo più rapido ed efficiente, con la possibilità di dedicarsi ad altri studi cruciali.
Cahuantzi conclude come la ricerca "dimostra che l'utilizzo dell'Ai può essere uno strumento di allerta per evidenziare precocemente varianti emergenti di Sars-CoV-2. Mentre la filogenetica rimane il gold standard per comprendere l'ascendenza virale, questi metodi di apprendimento automatico possono processare un numero di sequenze di diversi ordini di grandezza maggiori con un basso costo computazionale".