Anthropic afferma che Claude ha scoperto un sistema enzimatico finora sconosciuto nel DNA di virus che infettano i batteri. Studi precedenti avevano già registrato l’enzima al suo centro, ma sembrano aver ignorato ciò che lo circonda.
Anthropic ha pubblicato i risultati il 23 settembre. I risultati rappresentano una prova chiave del fatto che l’IA è ormai in grado di cogliere schemi che gli esperti umani avevano trascurato. Ma cosa significa esattamente questa scoperta?
Perché dovrebbe interessare a qualcuno fuori da un laboratorio?
Molte scoperte che hanno cambiato la medicina sono iniziate quando uno scienziato ha notato qualcosa di strano in natura. L’uso da parte degli scienziati degli enzimi di restrizione, trovati nei batteri, ha contribuito ad avviare l’industria biotecnologica.
Un enzima proveniente da una sorgente termale di Yellowstone è diventato la base della PCR. Quel metodo di copia del DNA è oggi alla base di gran parte della moderna diagnostica medica.
Ora Claude ha compiuto quel passo del notare, con solo un’indicazione generale da parte degli scienziati di Anthropic. L’amministratore delegato di Anthropic, Dario Amodei, sostiene che ciò rientri in uno schema più ampio. Nel 2023 i modelli di IA faticavano con la matematica delle scuole superiori.
Entro la fine del 2026, afferma, iniziano a risolvere alcuni dei problemi aperti più difficili del settore. Ritiene che l’IA per la biologia stia seguendo una curva simile.
Se ha ragione, dice Amodei, una scoperta più rapida potrebbe rivelare nuovi bersagli farmacologici e nuovi tipi di trattamenti. Non accorcerebbe le sperimentazioni cliniche, ma potrebbe immettere molti più candidati promettenti nella pipeline dei farmaci.
In passato ha scritto che l’IA potrebbe aiutare a curare la maggior parte delle malattie in 5-10 anni. Definisce quell’obiettivo appena possibile.
Per ora sono ancora gli scienziati umani a condurre ogni esperimento, e la funzione del nuovo sistema resta sconosciuta.
Che cos’è esattamente CRISPR?
I batteri subiscono attacchi costanti da parte di virus chiamati batteriofagi, o fagi. Molti batteri si difendono con un sistema chiamato CRISPR.
CRISPR funziona come una banca della memoria. I batteri conservano brevi frammenti di DNA di invasori passati tra sequenze ripetute, e gli scienziati chiamano quel tratto un array (matrice).
Ogni frammento viene copiato in un breve pezzo di RNA. Quell’RNA guida poi una proteina a individuare e tagliare il DNA virale corrispondente se lo stesso virus ritorna.
Gli scienziati notarono CRISPR come un insolito schema di ripetizioni nel DNA batterico. In seguito impararono a inserire guide di RNA di loro progettazione, il che rese il sistema programmabile e lo trasformò in uno strumento di editing genetico oggi usato in medicina.
Che cosa ha trovato Claude?
Il sistema trovato da Claude è costruito attorno a un tipo diverso di enzima, chiamato trascrittasi inversa. Copia l’RNA di nuovo in DNA e, secondo Anthropic, i batteri usano molti enzimi di questo tipo per combattere i virus.
I ricercatori avevano già registrato questo particolare enzima in un fago gigante, un virus insolitamente grande che infetta i batteri. Gli studi precedenti, tuttavia, sembrano aver trascurato le caratteristiche distintive del sistema. Claude sembra essere il primo a individuarle.
Una è una proteina partner il cui compito nessuno conosce ancora. L’altra è un lungo array di ripetizioni di DNA distanziate in modo uniforme, disposto in modo molto simile a un array CRISPR. CRISPR si trova per lo più nei batteri, mentre ART compare soprattutto nei fagi che li infettano.
Anthropic chiama questa struttura in tre parti array-associated reverse transcriptases, o ART. L’agente Claude che l’ha individuata ha annotato la propria sorpresa mentre leggeva il DNA grezzo.
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Come l’ha trovata l’agente Claude?
L’agente era uno dei circa 950 agenti Claude impegnati nella stessa ricerca. Gli scienziati di Anthropic lo hanno avviato con un solo prompt, chiedendo a Claude di trovare nuove trascrittasi inverse in un enorme database di DNA.
Nell’arco di 21 ore, gli agenti hanno usato 210 milioni di token, i piccoli frammenti di testo che i modelli di IA elaborano. Hanno raccolto oltre 200.000 trascrittasi inverse e selezionato 3.500 nuovi sistemi candidati.
Gli agenti hanno poi ristretto quella lista ai 20 candidati più convincenti e redatto rapporti per la revisione umana. Secondo Anthropic, un’analisi di questo tipo può richiedere a uno scienziato esperto da settimane a mesi.
“Mentre passava al setaccio la sequenza di DNA grezza vicino alla RT, l’agente ha esclamato: “[Il DNA accanto alla RT] è spettacolare: riesco a vedere a occhio nudo un array di ripetizioni in tandem … è un array di ripetizioni … di tipo CRISPR?!”
L’agente all’origine di ART ha lavorato in gran parte come farebbe uno scienziato umano. Ha contato le ripetizioni, misurato la loro spaziatura, confrontato la disposizione con sistemi noti e controllato la letteratura in cerca di segnalazioni precedenti.
Gli scienziati di Anthropic hanno fornito solo il prompt e svolto di persona il lavoro di laboratorio. Gli agenti hanno usato il proprio giudizio per scegliere quali piste valesse la pena seguire.
Quel lavoro di laboratorio si è svolto nella struttura dell’azienda nella Bay Area, che non tratta agenti patogeni che infettano l’uomo.
Che cosa ha scoperto finora il laboratorio?
I primi esperimenti in quel laboratorio offrono un primo indizio su come potrebbe funzionare ART. Il team ha scoperto che l’array di ripetizioni di ART viene trasformato in un insieme di RNA corti distinti.
Ciò richiama CRISPR, dove ogni RNA corto agisce come una guida che punta il sistema verso un bersaglio. Anthropic afferma che il risultato suggerisce che qualcosa di simile potrebbe avvenire con ART.
La combinazione di caratteristiche di ART è inoltre rara. Secondo Anthropic, solo una manciata di altri sistemi noti la condivide.
Tutti sono programmabili e possono agire sul DNA, per esempio tagliandolo, copiandolo o incollandolo. Oltre a CRISPR, diversi di essi vengono ora sviluppati come strumenti.
Anthropic, tuttavia, non ha dimostrato che ART sappia fare nulla di tutto ciò. L’azienda afferma di non conoscere ancora la funzione principale del sistema e che sono in corso ulteriori esperimenti.
Che cosa ne pensa l’amministratore delegato di Anthropic?
Amodei, amministratore delegato di Anthropic, ha detto su X che l’azienda sospetta che ART possa essere un nuovo meccanismo di editing genetico. In
“È facile liquidarlo come un caso isolato o una curiosità, ma abbiamo visto ripetutamente uno schema in cui le prestazioni dell’IA in nuovi ambiti intellettuali passano da deboli a sovrumane nel giro di pochi anni”, ha detto.
Amodei ha osservato che un team di Stanford ha trovato di recente un sistema di trascrittasi inversa con un array non codificante. A suo dire, per certi versi è simile ad ART, ma i due si sono evoluti in modo indipendente.
È questo il prossimo CRISPR?
Feng Zhang, pioniere di CRISPR al MIT e al Broad Institute, ha esaminato il preprint, un articolo preliminare non sottoposto a revisione paritaria. Ha definito gli array di ripetizioni di RNA intriganti e meritevoli di ulteriori indagini.
Kevin Blake, microbiologo alla Washington University School of Medicine, si è mostrato più scettico. Ha detto ad Al Jazeera che il CRISPR in natura è molto diverso da CRISPR, la tecnologia.
Ha inoltre osservato che innumerevoli sequenze di tipo CRISPR restano non catalogate, perché milioni di specie batteriche devono ancora essere studiate.
“Non c’è nulla che indichi che questo sia un rivale di CRISPR-la-tecnologia, o che possa essere sviluppato in una qualche applicazione terapeutica o pratica”, ha commentato.
Anthropic afferma che sono in corso ulteriori esperimenti per capire come funzioni ART. I risultati dovrebbero mostrare se le sue ripetizioni indichino un nuovo strumento programmabile o una stranezza della biologia dei fagi.
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Fonte: BeInCrypto
