Evo 2, come funziona il più grande modello di intelligenza artificiale per la biologia

Evo 2 è l’intelligenza artificiale più potente mai sviluppata per la biologia, addestrata su 128.000 genomi. Questo modello può generare cromosomi e identificare mutazioni correlate a malattie, rivoluzionando la ricerca scientifica

Evo 2 rappresenta una vera e propria rivoluzione nel campo dell’intelligenza artificiale applicata alla biologia. Questo straordinario modello, recentemente sviluppato e rilasciato, è stato addestrato su un immenso numero di dati genomici, comprendenti ben 128.000 genomi spaziando dagli esseri umani ai batteri unicellulari. Con questa mole di informazioni, Evo 2 si posiziona come il più potente strumento attualmente disponibile per la progettazione e l’analisi dei genomi.

L’addestramento di Evo 2 ha utilizzato oltre 9,3 trilioni di nucleotidi, un quantitativo di dati tale da collocarlo al pari dei modelli generativi di linguaggio più avanzati, come quelli utilizzati per la comprensione e generazione del linguaggio naturale. La sua capacità di scrivere interi cromosomi e piccole sequenze di DNA da zero, così come di decifrare sequenze genetiche già esistenti, rappresenta un passo significativo nella comprensione e nella manipolazione del codice genetico. Questo è particolarmente rilevante per l’analisi dei tratti non codificanti, spesso associati a malattie genetiche, ma storicamente complicati da interpretare.

Innovazioni nell’analisi dei dati

Una delle innovazioni più significative di Evo 2 è il suo approccio all’analisi dei dati. A differenza dei modelli precedenti, che si concentravano principalmente sulle sequenze codificanti — quelle che forniscono istruzioni per la sintesi delle proteine — Evo 2 include anche il DNA non codificante. Questi segmenti, pur non codificando direttamente per proteine, svolgono un ruolo cruciale nella regolazione dell’espressione genica, influenzando come e quando i geni vengono attivati o disattivati. Questo approccio integrato permette a Evo 2 di riconoscere schemi genetici complessi e di identificare mutazioni associate a malattie con una precisione senza precedenti.

Accesso e democratizzazione della tecnologia

Per facilitare l’accesso a questa tecnologia avanzata, l’Arc Institute ha sviluppato Evo Designer, un’interfaccia user-friendly che consente ai ricercatori di esplorare le potenzialità di Evo 2 in modo intuitivo. Inoltre, la scelta di rendere il codice sorgente open source, disponibile su piattaforme come GitHub, rappresenta un passo importante per democratizzare l’accesso a questa tecnologia e stimolare la collaborazione tra scienziati e ricercatori di tutto il mondo. L’integrazione nel framework Nvidia BioNeMo accelera ulteriormente la ricerca nel campo della biologia sintetica e genomica.

Tuttavia, la complessità dei genomi eucarioti, che presentano regioni codificanti e non codificanti intrecciate, rappresenta una delle sfide principali per l’applicazione dell’intelligenza artificiale in questo campo. Evo 2 è stato progettato specificamente per affrontare questa complessità e per interpretare schemi nel DNA su una scala mai vista prima. Per testare l’efficacia del modello, il team di ricerca guidato da Hsu ha condotto esperimenti sul gene Brca1, noto per la sua associazione con il tumore al seno. Sorprendentemente, Evo 2 è riuscito a prevedere l’impatto delle mutazioni con un’accuratezza comparabile ai migliori strumenti di intelligenza artificiale attualmente disponibili, aprendo così nuove prospettive nella diagnosi e nella terapia delle malattie genetiche.

È cruciale considerare le implicazioni etiche e sociali derivanti dall’uso di una tecnologia così potente. Con la crescente possibilità di utilizzare Evo 2 per esperimenti genetici avanzati, inclusa la modifica del DNA di embrioni umani, si pone la questione della regolamentazione e del controllo etico.