Machine Learning: una novità in campo biotecnologico

Il termine ‘’Machine Learning’’ è stato introdotto negli anni ’50, quando un matematico britannico di nome Alan Turing creò la prima macchina in grado di ‘’apprendere’’, sviluppando così la prima forma di Intelligenza Artificiale. Nel corso del tempo, l’utilizzo del Machine Learning è stato perfezionato, spaziando dalle applicazioni nel campo della sicurezza, ai sistemi di trasporto, divenuti più efficienti e sicuri, fino a estendersi anche al settore biotecnologico, sanitario e medico.

Ma come funziona un sistema di Machine Learning e quali sono le sue principali applicazioni in ambito sanitario e biotecnologico?

Il Machine Learning è una branca dell’Intelligenza Artificiale, ovvero un’intelligenza computerizzata che, grazie a specifici algoritmi, simula l’intelligenza umana. Agendo proprio come la nostra intelligenza, il Machine Learning è in grado di risolvere problemi senza una programmazione specifica, basandosi su una serie di dati pre-elaborati, che gli consentono di sviluppare delle previsioni.

Questo sistema ha reso possibile:

• perfezionare la diagnosi delle malattie e prevederne il rischio di insorgenza;
• organizzare in modo più efficiente le cartelle cliniche elettroniche;
• identificare problematiche a livello degli organi o delle ossa o nei campioni di sangue dei pazienti;
• utilizzare robot per fornire assistenza durante gli interventi chirurgici.

La recente pandemia da Covid-19 ha svelato la grande utilità del Machine Learning in ambito ospedaliero. Infatti, oltre ad agevolare il monitoraggio dei pazienti e aiutare il personale sanitario nell’organizzazione ospedaliera, questi sistemi hanno permesso di identificare le sequenze genetiche del SARS-CoV-2 e sono stati alla base anche dello sviluppo dei vaccini.

Ma in che modo un sistema di machine learning permette di costruire un vaccino?

Ce lo ha raccontato il Dott. Alessandro Brozzi, Data Scientist presso la divisione vaccini contro la meningite batterica e ospite della puntata ‘’Neuroscienze: Evoluzione dell’intelligenza’’ di Science Unplugged.

Il Dott. Brozzi ha spiegato che i batteri hanno moltissime proteine e solo alcune sono in grado di attivare la reazione del nostro sistema immunitario. Un sistema di Machine Learning è programmato per identificare, tra le tante proteine di un batterio, quelle giuste per costruire il vaccino, ovvero quelle in grado di immunizzarci, sulla base di sequenze proteiche già analizzate in precedenza che gli consentono di elaborare delle previsioni. Questo permette di ottenere vaccini più sicuri, che non contengono più il batterio nella sua totalità, ma solo alcune componenti, annullando il rischio di contrarre la malattia.  

Ascolta l’intervento integrale del Dott. Brozzi in versione PodLIFE e guardare la puntata integrale di Science Unplugged – “Neuroscienze: Evoluzione dell’intelligenza”. 

Fonte Habehh H, Gohel S. Machine Learning in Healthcare. Curr Genomics. 2021 Dec 16;22(4):291-300. doi: 10.2174/1389202922666210705124359.

13/10/2023