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Evo-2, un nuovo modello di AI genera genomi completi e predice mutazioni
Evo-2, sviluppato dall’Arc Institute con il supporto di NVIDIA, analizza e crea sequenze di DNA su larga scala, offrendo applicazioni avanzate in biologia e medicina

Editorial Team20 febbraio 2025

 


Evo-2, sviluppato dall’Arc Institute in collaborazione con NVIDIA, è un modello avanzato di AI progettato per comprendere e generare sequenze genomiche. Addestrato su un vasto dataset di 9,3 trilioni di paia di basi di DNA, è in grado di creare nuovi genomi, prevedere mutazioni e generare proteine funzionali.

Punti chiave:

  • Modello di AI su larga scala: Evo-2 possiede 40 miliardi di parametri ed è il più grande modello biologico esistente.
  • Generazione di sequenze genomiche: Capacità di creare DNA completo per procarioti, eucarioti e mitocondri.
  • Applicazioni in medicina: Previsione di mutazioni genetiche, incluse quelle responsabili di malattie poco conosciute.
  • Versatilità funzionale: Può generare complessi sintetici come CRISPR-Cas e analizzare la funzione genica a livello di singolo nucleotide.

L’Arc Institute e NVIDIA hanno collaborato allo sviluppo di Evo-2, un modello di AI progettato per l’analisi e la generazione di sequenze genomiche su larga scala. Con una struttura basata su 40 miliardi di parametri e un addestramento autoregressivo su un’enorme quantità di dati genetici, Evo-2 si configura come uno strumento avanzato per l’esplorazione del codice della vita. L’aspetto più innovativo di questa tecnologia è la capacità non solo di analizzare sequenze genomiche esistenti, ma di generarne di nuove, coprendo l’intero spettro degli organismi viventi, dai procarioti agli eucarioti, fino ai genomi mitocondriali. L’algoritmo è in grado di processare lunghe sequenze di DNA mantenendo al contempo un’elevata precisione a livello del singolo nucleotide, una caratteristica fondamentale per la comprensione delle mutazioni genetiche e della loro implicazione in ambito biomedico.

Uno degli ambiti applicativi più rilevanti di Evo-2 è la predizione di mutazioni potenzialmente patologiche, incluse quelle non ancora completamente caratterizzate dalla ricerca medica. Grazie alla sua capacità di analisi su più livelli di complessità, questo modello può fornire indicazioni preziose per la medicina di precisione, contribuendo all’identificazione di nuovi bersagli terapeutici e alla personalizzazione dei trattamenti genetici. Inoltre, la sua versatilità consente di affrontare sfide nel campo della biologia sintetica, con la possibilità di generare sequenze altamente funzionali, come sistemi CRISPR-Cas ottimizzati e strutture genetiche su larga scala, fino a un milione di kilobasi.

L’approccio multimodale e multi-scala di Evo-2 apre nuove prospettive per lo studio della biologia a livello sistemico, integrando informazioni genetiche con modelli predittivi avanzati. La capacità di generare proteine funzionali a partire da sequenze di DNA artificiali rappresenta un ulteriore passo avanti, con implicazioni che spaziano dalla bioingegneria alla farmacologia.

La combinazione di analisi su vasta scala e sensibilità al dettaglio molecolare rende Evo-2 uno strumento di grande interesse per la ricerca scientifica e l’industria biotecnologica.