Dall’intelligenza artificiale un nuovo test per il virus Zika

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Scienziati dell’Università di Campinas (Stato di San Paolo – Brasile) hanno messo a punto un nuovo test per il rilevamento del virus Zika che funziona meglio di quelli attualmente disponibili sotto diversi aspetti. La particolarità del loro test per il virus Zika è che si appoggia su un’applicazione di intelligenza artificiale. La scoperta è stata pubblicata su Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Vediamo che cosa hanno fatto i ricercatori e in cosa questo test è superiore.
Sono stati presi i dati di 203 persone che erano state trattate nell’ospedale dell’università, di queste 82 avevano ricevuto una diagnosi di virus Zika con il test più attendibile conosciuto il RT-PCR (real-time polymerase chain reaction) gli altri 121 erano il gruppo di controllo (di questi la metà lamentavano sintomi che li avevano fatti sospettare di essere contagiati, gli altri erano asintomatici).



Tutti i 203 campioni di sangue sono stati analizzati con uno spettrometro di massa, uno strumento che in pratica pesa le molecole permettendo quindi di suddividerle, sono stata individuate ben 10000 molecole e fra queste alcune che erano prodotte dal virus Zika o dalla risposta immunitaria al virus stesso. Poi tutti questi dati, sia quelli dei pazienti infetti che quelli degli altri sono stati dati in pasto a un sistema di intelligenza artificiale basato sull’apprendimento automatico (machine learning) e in particolare su un algoritmo chiamato random forest. In maniera molto semplificata il random forest (foresta casuale) crea una foresta di decisions tree (alberi di decisione, se avete anche le più elementari basi di logica di programmazione sapete di cosa si tratta) in maniera casuale che poi vengono fusi creando delle predizioni più affidabili. Alla fine dell’elaborazione il programma ha trovato 42 marcatori del virus 12 dei quali presenti nel sangue di tutti i pazienti risultati positivi.
I vantaggi di questo test?
Non è statistico ed è adattativo, in altre parole se il virus muta il programma si adatta.
Altro vantaggio: qualsiasi laboratorio al mondo equipaggiato con uno spettrometro di massa (uno strumento molto comune) potrà scaricare il programma. Infatti il proposito dei ricercatori brasiliani è di metterlo disponibile nel cloud, non è ancora stato deciso se gratis o a pagamento.
Naturalmente è facile intuire che questo metodo è stato inventato per il virus Zika ma potrebbe facilmente essere seguita la stessa procedura (cosa che i ricercatori stanno già facendo) per realizzare test per altre malattie.

Roberto Todini

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