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Microsoft afferma che Quine ha ristretto la ricerca di farmaci antitumorali in un solo fine settimana
Microsoft Research ha presentato Quine, un sistema di IA che collega dati biologici, strumenti di ricerca ed esperimenti di laboratorio. In uno studio sul tumore al pancreas condotto con il Broad Institute, Microsoft afferma che Quine ha cl
AI.info Team · Scritto con l’IA ·
È bastato un fine settimana al sistema Quine di Microsoft Research per restringere una ricerca tra migliaia di composti e individuare i candidati prioritari per i test di laboratorio, ha dichiarato l’azienda il 29 settembre. Nel lavoro svolto con i ricercatori del Broad Institute di MIT e Harvard, Microsoft riferisce che i composti ai primi posti della classifica hanno prodotto le maggiori variazioni desiderate nelle cellule di tumore pancreatico nei diversi test sperimentali. Il risultato è una prima dimostrazione dell’idea alla base di Quine: usare un modello computazionale per scegliere gli esperimenti e poi reinserire le misurazioni nel ciclo successivo della ricerca.
Quine collega i dati biologici ai test di laboratorio
Microsoft descrive Quine come un sistema di ricerca che combina un «modello del mondo» biologico con un’infrastruttura interattiva che collega i modelli a strumenti scientifici, letteratura, ricercatori e attività di laboratorio. Il suo modello apprende da dati biologici di tipi e scale diversi, tra cui sequenze genomiche, proteine, composti chimici, stato cellulare e immagini. L’obiettivo è permettere che le evidenze ricavate da un tipo di dati contribuiscano alle previsioni su un altro, anziché affidarsi soltanto a modelli specialistici separati per ciascun compito.
Il sistema è progettato per rappresentare gli stati biologici, prevedere come gli interventi potrebbero modificarli e aiutare i ricercatori a confrontare i possibili esperimenti prima di investire tempo e risorse in laboratorio. Microsoft afferma che, per essere utile, Quine non deve modellare perfettamente la biologia: deve aiutare gli scienziati a progettare esperimenti migliori. L’azienda presenta il lavoro come un ciclo iterativo: i ricercatori pongono domande, Quine propone e classifica le possibilità, gli esperimenti le mettono alla prova e i risultati orientano i passi successivi.
Migliaia di composti, un solo fine settimana secondo Microsoft
L’esempio sul tumore riguarda l’adenocarcinoma duttale pancreatico, o PDAC, e la possibilità di prendere di mira gli stati trascrizionali delle cellule tumorali. Il gruppo ha esaminato il passaggio da uno stato cellulare «classico» a uno «basale», usando Quine per prevedere e classificare migliaia di composti in base alla loro potenziale capacità di modificare lo stato delle cellule. Microsoft afferma che i candidati ai primi posti hanno prodotto le variazioni desiderate più marcate nei test di laboratorio.
«L’intero processo, dalla rapida riduzione dell’insieme dei composti da esaminare all’individuazione di una manciata di candidati promettenti da validare in laboratorio, ha richiesto un solo fine settimana, con un potenziale risparmio di mesi di lavoro sperimentale e di notevoli costi di ricerca.»
Nicolo Fusi, vicepresidente e scienziato di chiara fama, e Jonathan M. Carlson, vicepresidente, Microsoft Research
Il passaggio inverso, dallo stato basale a quello classico, si è rivelato più difficile e Quine ha previsto un effetto più debole da parte dei composti disponibili. Gli esperimenti hanno inoltre confermato la previsione del modello secondo cui diversi composti avrebbero spostato le cellule verso un terzo fenotipo, anziché lungo un semplice asse tra due stati. Microsoft afferma che questo risultato indica una maggiore complessità nel comportamento cellulare studiato e prevede di integrare ulteriori dati sull’RNA per migliorare le previsioni.
Risultati promettenti, con dei limiti
L’annuncio presenta un esempio concreto, ma non indica i nomi dei composti né fornisce nel post dettagli sufficienti per valutarne i singoli effetti, riprodurre l’analisi o confrontare le prestazioni di Quine con quelle di altri metodi. Le variazioni dello stato cellulare riferite sono risultati sperimentali, non prove che i composti curino il cancro nei pazienti. Microsoft afferma che alcuni degli effetti più marcati sono stati prodotti da composti con meccanismi inattesi e li presenta come possibili piste per il riposizionamento e la scoperta di farmaci, non come terapie consolidate.
Microsoft sottolinea inoltre che Quine è una tecnologia di ricerca sperimentale, non destinata all’uso clinico o medico. I suoi risultati possono essere incompleti o inesatti e richiedono l’esame di ricercatori qualificati e una validazione scientifica. L’accesso è inizialmente limitato al programma Quine Fellows e a collaborazioni di ricerca selezionate; secondo l’annuncio, sono aperte le candidature per il primo gruppo di partecipanti.
Gli scienziati saranno i primi a metterlo alla prova
Microsoft afferma che Quine è nato dai propri programmi di ricerca sulla biologia dei tumori, sull’ingegneria delle proteine, sulla genomica e sul bioimaging, e che vuole coinvolgere scienziati esterni nello sviluppo del sistema. L’azienda prevede di ampliare l’accesso attraverso prodotti come Microsoft Discovery con il maturare della tecnologia, ma non indica una tempistica. La prossima prova sarà verificare se ricercatori indipendenti riusciranno a riprodurre risultati utili su altre questioni biologiche e se i candidati classificati da Quine continueranno a dare buoni risultati quando saranno sottoposti a ulteriori esperimenti.