L’AI che vede nascere la vita: il modello del MIT sulle cellule

Il momento in cui un insieme di cellule inizia a muoversi in modo coordinato per dare forma a un organismo è uno dei passaggi più delicati e affascinanti della biologia. Comprendere come avvenga questa orchestrazione, però, è sempre stato estremamente complesso. Un nuovo studio del Massachusetts Institute of Technology prova ora a fare luce su questo processo grazie a un modello di AI capace di prevedere, con sorprendente accuratezza, il comportamento di migliaia di cellule durante le primissime fasi dello sviluppo embrionale.

Il lavoro, pubblicato il 15 dicembre su Nature Methods, si concentra sugli embrioni della Drosophila melanogaster, il classico moscerino della frutta che da decenni è un organismo modello per la ricerca biologica. In questa fase iniziale, l’embrione parte da un semplice ammasso di circa 5.000 cellule che, nel giro di un’ora, si riorganizzano rapidamente attraverso piegamenti, spostamenti e divisioni. È il processo noto come gastrulazione, una finestra temporale breve ma cruciale, in cui anche una minima anomalia può avere conseguenze importanti sullo sviluppo successivo.

Il modello sviluppato dagli ingegneri del MIT utilizza tecniche di deep learning addestrate su video ad altissima risoluzione, in grado di seguire ogni singola cellula nel tempo. L’AI non si limita a registrare dove si trova una cellula, ma tiene conto delle sue relazioni con le cellule vicine e delle trasformazioni che subisce, come il piegamento o la divisione. Secondo i ricercatori, il sistema è riuscito a prevedere con circa il 90% di accuratezza come ciascuna cellula si sarebbe comportata durante la prima ora di sviluppo, arrivando persino a indicare il minuto esatto in cui determinati eventi cellulari avrebbero avuto luogo.

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