211service.com
Un passo verso la Robo-Science
La scorsa settimana, scienziati nel Regno Unito hanno annunciato di aver sviluppato un robot in grado di fare da solo semplici scoperte scientifiche.
Assistente di laboratorio: Ross King, un informatico alla Aberystwyth University, è uno dei principali ricercatori dietro Adam ed Eve.
Il sistema robotico, soprannominato Adam, ipotizza quali geni nel lievito codificano per gli enzimi responsabili della catalizzazione di determinate reazioni biochimiche. Quindi esegue esperimenti volti a dimostrare che le sue ipotesi sono giuste o sbagliate.
I ricercatori hanno descritto i risultati degli esperimenti di Adam sulla rivista Scienza . Il gruppo sta sviluppando Eve, un altro sistema di laboratorio robotico, che utilizzerà un approccio simile per la scoperta di farmaci e dovrebbe funzionare quest'estate.
Sofisticati sistemi di laboratorio robotici come Adam ed Eve potrebbero avere un grande impatto sui futuri test genomici e farmacologici, affermano gli esperti. Per anni, una tecnica chiamata screening ad alto rendimento (HTS) ha consentito alle aziende di eseguire rapidamente esperimenti utilizzando dispositivi automatizzati. Un sistema HTS può iniettare rapidamente e con precisione centinaia di migliaia di composti nei campioni. Questi sistemi automatizzati possono fare in pochi giorni ciò che un team di scienziati avrebbe bisogno di molto più tempo per completare a mano.
Ma i ricercatori devono comunque valutare da soli i risultati degli esperimenti, anche se spesso utilizzano programmi software per analizzare enormi quantità di dati. Adamo ed Eva mirano a integrare i processi di valutazione per rendere i test di laboratorio ancora più veloci ed efficienti.
La robotica di laboratorio testa migliaia e decine di migliaia di composti in un modo a forza bruta, afferma Ross King , professore di informatica alla Aberystwyth University e principale ricercatore dei sistemi robotici intelligenti. La nostra idea è di provare a farlo in un modo più intelligente. King afferma che Adamo ed Eva sono i primi sistemi a combinare grandi librerie di dati scientifici con tecniche di apprendimento automatico e hardware di laboratorio sofisticato.
I tipi di esperimenti che i robot possono eseguire sono molto semplici, afferma Jim Inglese , il vicedirettore del Centro di genomica chimica del National Institute of Health. Non possono eseguire più passaggi; devono avere un protocollo molto semplice. Aiutanti robotici più intelligenti potrebbero essere parte di ciò che porterà la nuova era della robotica nella scienza, afferma. Non possiamo più impiegare 10 anni per sviluppare un farmaco. Dobbiamo essere in grado di fare tutte queste cose più velocemente.
Eve alla fine testerà i farmaci per il trattamento della malaria e della schistosomiasi (un'infezione causata da diversi tipi di vermi parassiti). Eve lo farà prevedendo come le molecole dei farmaci dovrebbero interagire con i campioni di laboratorio. Il robot dispone di un'ampia banca dati sui composti chimici; l'apprendimento automatico verrà utilizzato per insegnargli come le diverse forme si riferiscono all'attività chimica.
Dopo che Eve ha scoperto alcuni composti chiave, quelli che generano alcune attività o reazioni desiderate in laboratorio, farà ipotesi su ciò che potrebbe essere importante sulla forma della sostanza chimica che causa l'attività, afferma King. Quindi eseguirà ulteriori esperimenti basati su tali ipotesi.
Un tale sistema automatizzato potrebbe sicuramente essere utile, perché ci sono così tanti dati là fuori, afferma Anthony Johnson, CEO di Genomica dell'Impero , un laboratorio di servizi che esegue test a throughput elevato. Se avessi una macchina in grado di comprendere l'obiettivo finale di un determinato progetto di ricerca e progettare una serie di esperimenti, sarebbe fantastico, dice.
Tuttavia, poiché i test genomici sono così complessi, Johnson ritiene che un tale sistema potrebbe rivelarsi più utile come modo per rendere più efficiente la ricerca attuale, piuttosto che come mezzo per fare nuove scoperte da solo.
Alla fine, i due robot lavoreranno insieme: Adam creerà colture di lievito che Eve utilizzerà nei suoi esperimenti. Tra 10 o 20 anni, penserei che tali sistemi sarebbero relativamente comuni nei laboratori, afferma King.