SynthID Bio prova a rendere tracciabili le proteine progettate con l’IA

SynthID Bio è una prova di concetto di Google DeepMind per incorporare un segnale rilevabile nei progetti di proteine generati con l’intelligenza artificiale. L’obiettivo è fare in modo che l’indizio sull’origine del progetto accompagni la sequenza biologica, invece di affidarsi soltanto a un’etichetta separata che potrebbe andare perduta. DeepMind afferma che nei test di laboratorio la funzione biologica è stata preservata, ma riconosce che resistere a tentativi deliberati di rimuovere la filigrana resta una sfida aperta. 6

Come viene inserito e rilevato il segnale

Il metodo cambia a seconda del contenuto da contrassegnare. Nelle sequenze proteiche, la filigrana è incorporata nelle scelte degli amminoacidi effettuate durante la progettazione. Un rilevatore può poi analizzare la sequenza e verificare la presenza del segnale. Per le strutture tridimensionali previste dai modelli, invece, DeepMind afferma di aver perfezionato il modello generativo affinché le coordinate atomiche previste contengano una firma rilevabile. 6

La distinzione è importante: una filigrana inserita nella sequenza può rimanere nella proteina sintetizzata, perché la proteina viene costruita a partire da quella sequenza. Non si deve invece presumere che un segnale applicato soltanto alla struttura 3D prevista sia presente anche nella proteina fisica. 6

Cosa hanno mostrato i test

DeepMind riferisce che i leganti proteici sintetizzati e contrassegnati, progettati per riconoscere VEGF-A, il dominio di legame al recettore della proteina spike di SARS-CoV-2 e PD-L1, sono rimasti funzionali e hanno avuto prestazioni paragonabili a quelle dei progetti senza filigrana. L’azienda afferma inoltre che l’inserimento del segnale nelle previsioni di AlphaFold 3 ha preservato le prestazioni del modello. 6

In prove preliminari separate, i batteriofagi progettati con Evo 2 e contrassegnati sono risultati funzionali in colture batteriche. DeepMind precisa che i dettagli tecnici completi di questo lavoro devono ancora essere pubblicati: è quindi un risultato iniziale, non una valutazione conclusiva. 6

Un possibile aiuto per i controlli e la provenienza dei dati

Per chi fornisce servizi di sintesi del DNA, un segnale che indichi l’origine di un progetto potrebbe diventare un motivo in più per sottoporre un ordine a verifica, insieme ai controlli già in uso. Non è pensato come sostituto delle procedure di screening esistenti. 6

Anche database biologici pubblici come Protein Data Bank, UniProt e GenBank potrebbero cercare la filigrana nelle nuove registrazioni. Potrebbe aiutare a identificare voci generate con l’IA o a segnalarle per una revisione, rendendo più chiara la provenienza dei dati. Si tratta di possibili applicazioni: il rilevamento della filigrana, da solo, non ricostruisce l’intera storia di un progetto. 6

Cosa rende disponibile DeepMind e cosa resta da chiarire

DeepMind dichiara di pubblicare il proprio articolo sui metodi, rendere disponibile il codice con licenza open source, condividere dati in vitro e distribuire i pesi dei modelli ai ricercatori. 6

Il limite centrale è che un segnale rilevabile non è automaticamente impossibile da cancellare. SynthID Bio è una prova di concetto: i risultati comunicati da DeepMind sulla conservazione della funzione sono promettenti, ma la resistenza a manomissioni intenzionali deve ancora essere verificata. 6