Le nuove frontiere della scienza nel 2021: dall’intelligenza artificiale agli antivirali contro Covid-19, fino alla fusione nucleare.
La fine di quest’anno è oramai alle porte ed è tempo di tirare le somme di quanto è stato fatto, anche per la scienza. In questo articolo vedremo insieme, seguendo una nostra personale classifica, come l’innovazione tecnologica e la ricerca scientifica hanno influito sul 2021. Infatti, nonostante le difficoltà imposte dalla pandemia, la comunità scientifica non si è arresa e con estrema resilienza ha continuato a svolgere il proprio lavoro.
Con questo articolo vorremmo sottolineare l’importanza della scienza e dei suoi effetti sulla nostra vita. Il metodo scientifico non fornisce risposte definitive, ma strumenti idonei con cui interpretare correttamente la realtà che ci circonda.
1. Prevedere la struttura delle proteine? Ora si può con la scienza
L’intelligenza artificiale è riuscita a superare uno degli ostacoli della biologia. Ha trovato la chiave per prevedere la struttura delle proteine (molecole fondamentali per la vita), sulla base della sequenza degli amminoacidi che le compongono. Questo traguardo è stato raggiunto dall’azienda britannica DeepMind di Google, la quale ha utilizzato il software Alphafold. L’applicazione di questa tecnologia apre la strada allo sviluppo di nuovi farmaci, alla scoperta di enzimi per lo smaltimento dei rifiuti e alla produzione di biocarburanti.
Il software di DeepMind è stato sottoposto a un “addestramento” con degli algoritmi che ricordano il modo con cui noi umani facciamo i puzzle. Prima uniscono le “tessere” (cioè gli amminoacidi) in piccoli blocchi e poi li assemblano tutti insieme. Il sistema ha studiato tutte le 170.000 strutture proteiche note eseguendo delle previsioni sulla loro struttura che si sono rivelate corrette. Alphafold è riuscito perfino a stabilire la struttura di alcune proteine presenti all’interno della membrana cellulare e che sono fondamentali per curare diverse malattie umane. Lo studio di queste proteine attraverso le tecniche tradizionali sarebbe risultato molto più difficile.
2. Dalla scienza una nuova speranza contro la Covid-19
Gli antivirali stanno affiancando i vaccini nella lotta contro il Covid-19. Ma cosa sono esattamente questi preziosi alleati? A differenza dei vaccini, che innescano la formazione degli anticorpi, gli antivirali hanno lo scopo di debellare il virus durante ogni fase della sua replicazione. In poche parole lo eliminano direttamente. Inizialmente era stato approvato l’utilizzo di una combinazione di due antivirali, già usati per trattare l’infezione da HIV: lopinavir e ritonavir. Questi mirano a prevenire la formazione di nuove cellule virali grazie alla proteasi, un enzima che “impacchetta” le cellule virali.
La combinazione lopinavir/ritonavir era stata inizialmente utilizzata su pazienti che presentavano la malattia in modo non grave. Tuttavia, è risultato inefficace contro Covid-19 e il suo impiego non è più autorizzato. L’antivirale approvato invece è remdesivir. Precedentemente sviluppato come terapia contro l’ebola, l’azione di questo antivirale prevede la formazione di un blocco che impedisce la replicazione del virus. Tuttavia, gli studi clinici hanno evidenziato un’efficacia limitata: riduce la durata della malattia ma incide poco sul rischio di morte o sul ricovero in terapia intensiva. L’altro farmaco antivirale in arrivo è molnupiravir, il cui nome fa riferimento al martello del dio del tuono Thor!
3. Entro il 2030 è in arrivo un reattore a fusione nucleare
A riferirlo è la startup californiana Tae Technologies. La fusione nucleare è una tecnica che permette di avere enormi quantità di energia senza utilizzare combustibili fossili. Per questo motivo è considerata da molti una possibile risposta per produrre energia e mitigare il riscaldamento globale. La reazione consiste nella fusione di diversi isotopi dell’idrogeno a temperature elevatissime.
L’elemento perde così gli elettroni e forma il plasma, producendo immense quantità di energia. L’azienda ha raccolto 880 milioni di dollari di finanziamenti per il suo reattore in grado di produrre e confinare il plasma. <<Il plasma è una sostanza melmosa e la sfida è proprio quella di contenerlo>>, afferma l’azienda che ha trovato una soluzione per contenere il plasma utilizzando elementi come l’idrogeno e il boro.
Sei curioso di conoscere cosa ci ha regalato la scienza negli scorsi anni? Qua puoi trovare le scoperte scientifiche del:
Bibliografia
- Covid-19 e farmaci antivirali: quanti e quali sono quelli disponibili oggi? (Istituto di ricerche farmacologiche Mario Negri);
- Il reattore che può rendere possibile la fusione nucleare entro il 2030 (www.wired.it);
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