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Le proteine progettate utilizzando l'intelligenza artificiale sono in grado di bloccare gli effetti letali delle tossine contenute nel veleno di cobra e vipere meglio degli antidoti tradizionali. La scoperta è stata pubblica sulla rivista Nature e potrebbe cambiare l'accessibilità agli antidoti contribuendo a salvare un numero maggiore di vite rispetto a quanto avviene oggi.
I ricercatori hanno utilizzato un programma di progettazione chiamato RFdiffusion che consente di creare ex novo proteine capaci di legarsi alle tossine del veleno per neutralizzarle. In futuro, questa tecnologia potrebbe sostituire gli antidoti oggi in uso che presentano diverse problematiche: hanno un costo elevato e un'efficacia limitata contro particolari tipi di tossine dette "a tre dita" (3FTx ), presenti nel veleno di alcuni serpenti.
Come funziona l'intelligenza artificiale applicata al veleno dei serpenti
I ricercatori guidati da Susana Vázquez Torres per realizzare le loro proteine hanno sfruttato il programma RFdiffusion ideato dal premio nobel per la chimica del 2024, David Baker. Inizialmente RFdiffusion era stato pensato per progettare nuove proteine utilizzando il machine learning. Grazie all'algoritmo per l'intelligenza artificiale progettato da Baker è possibile progettare la struttura delle proteine, i mattoni della vita.
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Questa scoperta recente ha già iniziato a rivoluzionare il mondo dei farmaci, e anche degli antidoti contro il veleno di serpente, come ha dimostrato Vázquez Torres che ha usato questa tecnologia per progettare delle proteine che riconoscono tossine prodotte dai serpenti appartenenti alla famiglia degli Elapidi, che comprende circa 180 specie di cobra, mamba e vipere distribuiti in Africa, Asia nordorientale, Australia e America.
Secondo gli scienziati i vantaggi di usare l'Intelligenza artificiale rispetto ai tradizionali antidoti sono tre. Il primo è che la creazione della proteina non si basa più sull'immunizzazione animale e può quindi essere prodotta continuamente. Il metodo classico in uso oggi prevede che il veleno venga estratto e raccolto direttamente dal serpente, successivamente iniettato in piccole quantità in un altro animale, di solito un mammifero come un cavallo, e poi da questo vengono estratti gli anticorpi per realizzare il siero. Il problema in questo caso è la lunga trafila per ottenere l'antidoto che la creazione ex novo permette di bypassare.
Il secondo motivo è strettamente tecnico: la progettazione con Intelligenza Artificiale consente di creare proteine capaci di legarsi più facilmente alle tossine, superando così la difficoltà degli scienziati di isolarle.
In terzo luogo, le piccole dimensioni delle proteine potrebbero offrire una migliore penetrazione nei tessuti rispetto ai grandi anticorpi, consentendo una neutralizzazione delle tossine più rapida e risultando quindi più efficaci.
Infine, le proteine progettate con Intelligenza Artificiale hanno una maggiore stabilità termica e questo potrebbe aiutare sviluppare nuovi antidoti a costi ridotti rispetto a quelli attuali, contribuendo a salvare un numero maggiore di persone.
Quante persone uccidono i serpenti velenosi
Oltre 100 mila persone ogni anno muoiono nel mondo a causa del veleno di serpente oppure sopravvivono riportando gravi disabilità. Secondo gli ultimi dati dell'Organizzazione mondiale della Sanità, nel 2019 oltre 63 mila persone sono morte a causa di morsi di serpente velenosi, e il maggiore numero di morti è stato registrato in India.
L'avvelenamento da morso di serpente dal 2017 è nell'elenco delle Malattie Tropicali Neglette, un gruppo di circa venti malattie dimenticate e trascurate, causate da virus, batteri, parassiti, funghi e ovviamente da tossine.
Nel 2019, l'Oms ha fissato l'obiettivo di dimezzare il numero di decessi e casi di avvelenamento da morso di serpente entro il 2030. Un traguardo irraggiungibile senza la collaborazione tra sanità pubblica, ecologia e della ricerca scientifica.
