Un algoritmo mappa l’architettura del DNA e traccia i segni invisibili del tempo per accelerare la ricerca scientifica contro l’invecchiamento
- L’intelligenza artificiale denominata ChromAgeNet è stata addestrata per analizzare immagini tridimensionali della cromatina nelle cellule staminali del sangue di topo
- A differenza dei test genetici tradizionali, il modello non legge le sequenze del DNA ma osserva come il materiale genetico si organizza e si impacchetta nello spazio
- Testato su campioni di soggetti giovani e anziani, l’algoritmo ha raggiunto una precisione del 68% nel distinguere le cellule in base ai segni del tempo
- Questo sistema non serve a calcolare l’età anagrafica ma agisce come un filtro di laboratorio per testare l’efficacia preliminare di trattamenti sperimentali
- Gli studiosi precisano che un aspetto della cromatina simile a quello giovanile non dimostra un effettivo ringiovanimento funzionale della cellula
Il tempo che passa non si limita a scavare rughe sul viso, ma lascia tracce profonde anche nei recessi più microscopici del nostro organismo. Con gli anni, infatti, cambia radicalmente la struttura interna delle cellule e il modo in cui il materiale genetico si ripiega all’interno del nucleo. Per decifrare questi segnali invisibili è scesa in campo la tecnologia, grazie a ChromAgeNet, un avanzato sistema di deep learning progettato per analizzare immagini tridimensionali della cromatina estratta dalle cellule staminali emopoietiche dei topi.
Addestrato su campioni biologici di soggetti giovani e anziani, il modello di intelligenza artificiale è riuscito a separare i due gruppi con un indice di accuratezza intorno al 68% e un valore AUROC medio di 0,77. A differenza dei metodi tradizionali, l’algoritmo non va alla ricerca di mutazioni o sequenze genetiche alterate, ma mappa con precisione geometrica dove la cromatina risulta più condensata e come si distribuisce nello spazio, confermando che l’invecchiamento modifica la architettura nucleare in modo del tutto riconoscibile.
Il ruolo dell’intelligenza artificiale come filtro per i futuri trattamenti di laboratorio
La scoperta pubblicata su Aging Cell non trasforma l’algoritmo in una sfera di cristallo capace di stabilire l’età biologica di un individuo, ma offre ai ricercatori uno strumento prezioso per la sperimentazione. Applicando il sistema a cellule anziane sottoposte a trattamenti sperimentali, i biologi possono verificare rapidamente se l’architettura della cromatina riassume configurazioni simili a quelle delle cellule giovanili.
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Gli scienziati mantengono tuttavia un profilo di rigorosa cautela: osservare un aspetto esteriore più giovane non equivale a dimostrare che la cellula abbia recuperato le sue funzioni biologiche compromesse dal tempo. Ciononostante, questo approccio computazionale promette di diventare un primo filtro di laboratorio estremamente utile per scremare i composti promettenti, riducendo i costi e accelerando la complessa ricerca orientata a comprendere e contrastare i meccanismi dell’invecchiamento cellulare del sangue.
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- https://www.mondosanita.it/news/studi-e-ricerca/110789/lia-vede-leta-nascosta-nelle-cellule-la-traccia-e-nel-modo-in-cui-il-dna-si-organizza.html
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.70656
- https://www.researchgate.net/figure/ChromAgeNet-measures-rejuvenation-outcomes-a-Schematic-representation-of-the-inference_fig5_414868659
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