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L'Intelligenza Artificiale e la Biologia Sintetica sono due settori scientifici che, negli ultimi decenni, hanno fatto passi da gigante nell'ambito della ricerca e dell'applicazione tecnologica. Pur se quella che attualmente viene chiamata Intelligenza Artificiale in realtà è solo un uso avanzato di reti neurali e di tecniche di Machine Learning affiancate a modelli linguistici o di riconoscimento / generazione audio e video, i principi matematici e scientifici in generale che la animano sono applicabili a diversi settori in cui sia essenziale utilizzare dati 'appresi'.
In questo ambito si muove un concetto che rappresenta l'unione di questi due campi: quello dell'Organoid Intelligence (OI). Questo termine si riferisce alla sinergia tra l'intelligenza artificiale e la Biologia sintetica per lo studio, l'analisi e l'istruzione degli organoidi, piccoli aggregati di cellule umane riproduttive di alcune caratteristiche degli organi umani.

Un'azienda all'avanguardia in questo promettente settore è Cortical Labs, una startup australiana specializzata nello sviluppo di sistemi intelligenti per l'interpretazione e la comprensione dei dati generati dagli organoidi. Cortical Labs sta rivoluzionando il campo della Biologia e del Machine Learning, lanciando nuove scoperte e possibilità in ambito scientifico.
Gli organoidi, simulando funzioni e caratteristiche degli organi umani, offrono un settore di ricerca senza precedenti per la comprensione di varie patologie e per testare nuovi farmaci in modo etico ed efficace. Tuttavia, l'analisi dei dati generati dagli organoidi può rivelarsi un compito complesso e richiede conoscenze approfondite di Biologia e di Intelligenza Artificiale.

È qui che Cortical Labs interviene, combinando l'esperienza di un team di scienziati biologi e informatici. La startup ha sviluppato un sistema innovativo basato sull'intelligenza artificiale in grado di analizzare e interpretare in modo efficiente i dati prodotti dagli organoidi. Questo sistema è in grado di identificare e riconoscere specifici pattern cellulari all'interno degli organoidi, consentendo ai ricercatori di comprendere meglio le dinamiche biologiche, e di modificarle 'istruendo' le cellule.

L'applicazione? Il progetto DishBrain si basa su una coltura di circa 800.000 cellule neurali in vitro, interfacciate elettronicamente ad un sistema tramite il quale sono state 'addestrate' a giocare al videogioco Pong (1972)!
Il risultato del loro esperimento fu pubblicato nell'Ottobre 2022 sulla rivista Neurons, suscitando non poco scalpore nell'ambiente scientifico.

L'applicazione dell'Intelligenza Artificiale nell'ambito della Biologia Sintetica e degli organoidi offre un enorme potenziale nel campo medico, ma non solo. Ad esempio, grazie all'Organoid Intelligence, è possibile scoprire nuovi approcci terapeutici per patologie complesse come il cancro o le malattie neurodegenerative. Questo permette di testare farmaci e identificare molecole che potrebbero avere effetti positivi sulle cellule malate o sul recupero delle funzioni organiche.
Inoltre, l'Organoid Intelligence può essere utilizzata per lo studio delle malattie rare e genetiche, in particolar modo quelle relative a disfunzioni del Sistema Nervoso e del cervello, che spesso rappresentano una sfida per la comunità medica. Grazie alla capacità di replicare i tessuti e le funzioni cellulari umane degli organoidi, e grazie alla capacità - dimostrata in vitro ma ancora mai in vivo - di 'insegnare' a cellule a riprogrammarsi ed ad imparare comportamenti indotti, aziende come Cortical Labs potrebbero in futuro contribuire a identificare le cause di queste malattie e ad aprire nuove strade nella ricerca di possibili cure.

E cosa pensare dell'applicazione degli organoidi nell'informatica? Computer basati su 'chip organici biologici' composti da cellule neurali fisiche, e non su simulazioni software, dove potranno portare?! Quali prestazioni potrebbero avere?

Il condizionale è d'obbligo, ovviamente: pur se Cortical Labs ha pubblicato altri due interessanti articoli sul suo esperimento, sono pochissime le realtà che si occupano attualmente di OI, e la strada da percorrere è ancora lunga.
Mentre l'Intelligenza Artificiale e la Biologia Sintetica continuano a progredire, la loro unione prospetta una nuova importante serie di possibilità future che potrebbero davvero cambiare il nostro modo di vivere.

Interesse in questo senso ha espresso anche Craig Venter, fondatore di Synthetic Genomics salito alla ribalta alcuni anni fa per essere riuscito ad inserire porzioni di RNA sintetico in una cellula animale. Dopo la fondazione della sua ultima compagnia Human Longevity nel 2014, ed il suo abbandono del 2018 in seguito ad una pesante causa legale, Venter è tornato ad occuparsi di Vita Sintetica e di fusione tra Biologia ed Elettronica.

Si sta probabilmente aprendo un nuovo mondo di conquiste scientifiche, e noi di Vivacity Design siamo ansiosi di vedere dove porterà.