San Francisco - Un team internazionale - guidato da ricercatori dei Dipartimenti di Fisica e Astronomia e di Biologia dell’Università di Padova, in collaborazione con Max Perutz Labs di Vienna - ha sviluppato un innovativo software di Intelligenza Artificiale capace di prevedere come le mutazioni genetiche influenzano il comportamento delle cellule staminali. Lo studio dal titolo "Unveiling gene perturbation effects through gene regulatory networks inference from single-cell transcriptomic data" pubblicato su «PLOS Computational Biology» introduce il nuovo software, chiamato IGNITE che permette di accelerare drasticamente la comprensione del processo di differenziamento delle cellule staminali e quindi il loro utilizzo. IGNITE è un acronimo (Inference of Gene Network using Inverse kinetic Theory and Experiments) che descrive il cuore dell’approccio, ma significa anche “accendere un fuoco o una luce”, sul comportamento delle cellule staminali. Ogni cellula del nostro corpo è governata da una fitta rete (rete genica regolatoria) di geni che si attivano e si inibiscono a vicenda. Capire come queste reti funzionano è fondamentale per comprendere come le cellule crescono, si specializzano e come le malattie possono alterare questi processi. Fino ad oggi, però, ricostruire queste reti ha richiesto costosi esperimenti di laboratorio con manipolazioni genetiche mirate. «Comprendere queste reti geniche - spiega il Professor Graziano Martello del dipartimento di Biologia dell’Università di Padova - è essenziale per prevedere come i cambiamenti genetici influenzano lo stato delle cellule, ma testarli sperimentalmente è spesso lungo e costoso. Per risolvere questo problema abbiamo utilizzato il Machine Learning (apprendimento automatico), una branca specifica dell’intelligenza artificiale». Il software IGNITE infatti non ha bisogno di "conoscenze pregresse" fornite dall'uomo: impara autonomamente a ricostruire le complesse reti di comunicazione tra i geni analizzando semplicemente i dati delle singole cellule. (9colonne)