Perché la biologia digitale ha il potere di cambiare le regole del gioco in tutti i settori

La biologia digitale cambia le regole in tutti i settori

La biologia digitale è la prossima grande cosa? In un mondo in cui servizi di intelligenza artificiale come ChatGPT e Midjourney dominano il ciclo dell’entusiasmo, potrebbe sembrare una grande affermazione. Ma è basata su una solida base. Con l’evoluzione continua degli strumenti di biologia digitale, il loro potenziale per avere impatti trasformativi in ​​tutti i settori sta diventando sempre più chiaro giorno dopo giorno.

Se sei un leader alla ricerca del prossimo grande passo nella biologia, non puoi permetterti di ignorare questa tecnologia. Per capire cosa intendo, vediamo alcuni settori pronti per la trasformazione e come gli strumenti di biologia digitale possano spingerli verso nuove vette.

DOVE LA BIOLOGIA DIGITALE STA FACENDO PARLARE DI SÉ

Il settore sanitario è forse l’industria più evidente in cui la biologia digitale sta giocando un ruolo sempre più importante. Attraverso una combinazione di dati, intelligenza artificiale e strumenti computazionali, scienziati e ricercatori possono ridurre significativamente il tempo necessario per diagnosticare malattie e sviluppare complessi biofarmaci.

Aziende come Recursion stanno già utilizzando questi strumenti. L’azienda sta lavorando allo sviluppo di nuove molecole terapeutiche per l’oncologia, la neuroscienza, l’infiammazione e l’immunologia e le malattie rare attraverso l’automazione e l’apprendimento automatico.

Sanità e Biologia Digitale

Ma la sanità non è l’unico settore in cui la biologia digitale può essere applicata. Materiali, prodotti chimici, alimenti e agricoltura possono beneficiare di questi strumenti. Ad esempio, la modellazione predittiva multiscale della crescita delle piante rende possibile esplorare nuove vie di allevamento che combinano la mappatura dei sistemi biologici con l’analisi di grandi set di dati. In altre parole, può portare una vera scalabilità alla biologia dei sistemi per la prima volta.

Questa tecnologia può andare ancora oltre nella produzione alimentare, accelerando il processo di creazione di nuovi prodotti alimentari e ingredienti nutrizionali innovativi con un impatto ambientale ridotto e potenzialmente maggiori benefici per la salute. Estrarre informazioni dal genoma umano e combinarle con altre informazioni sul metabolismo, l’immunità, il comportamento, i microbi intestinali e le variabili cliniche può consentire la nutrizione di precisione che ci aiuta a fare scelte dietetiche migliori.

La biologia digitale viene utilizzata anche nell’industria dei materiali e dei prodotti chimici. Ad esempio, Solugen sta utilizzando questi strumenti per ingegnerizzare geneticamente enzimi per sviluppare prodotti chimici più sostenibili.

Altre Applicazioni della Biologia Digitale

Questi sono solo alcuni esempi delle applicazioni della biologia digitale. I vantaggi della biologia digitale sono molteplici e avranno un impatto su numerosi settori professionali. Per capire come la tua azienda può sfruttarne il potenziale, vediamo i benefici che può offrire a chiunque lavori nel campo:

1. MAGGIORE PERSONALIZZAZIONE

La personalizzazione significa adattare prodotti e servizi alle esigenze, preferenze e caratteristiche specifiche di ogni individuo o gruppo. La biologia digitale rende possibile la personalizzazione sfruttando dati biologici, come i dati genetici, per identificare le caratteristiche e le variazioni biologiche uniche di ogni persona o popolazione. Con queste informazioni, la biologia digitale può progettare e offrire soluzioni più personalizzate ed efficaci per contesti biologici diversi.

2. MAGGIORE PRECISIONE

Il potere di grandi database biologici non si limita alla personalizzazione. Possono anche aiutare le aziende a individuare soluzioni con precisione. Nella sanità, questo può migliorare diagnosi, trattamenti e prevenzione delle malattie. Ad esempio, GRAIL sta trasformando la diagnosi precoce del cancro utilizzando gli strumenti di biologia digitale. I suoi test del sangue per la diagnosi precoce di multipli tipi di cancro analizzano il DNA rilasciato da tutte le cellule, comprese le cellule cancerose, nel flusso sanguigno.

L’azienda adotta algoritmi di apprendimento automatico allenati su enormi set di dati per identificare schemi di metilazione anomali su quei frammenti di DNA libero che potrebbero indicare la presenza di un cancro, aumentando significativamente la possibilità di individuare il cancro in fase precoce.

3. MAGGIORE EFFICIENZA

I dati e l’apprendimento automatico possono velocizzare la scoperta di nuove soluzioni e trattamenti. Nel frattempo, strumenti come i sensori biologici possono monitorare i processi industriali e migliorare l’efficienza con cui vengono utilizzate le risorse. Il risultato è che più prodotti vengono scoperti e sviluppati su tempi più rapidi, utilizzando meno risorse.

4. COSTI RIDOTTI E CATENE DI FORNITURA MIGLIORATE

Le aziende sono desiderose di cercare nuove soluzioni per ridurre i costi e migliorare le catene di fornitura di materie prime scarse, soprattutto nel mondo post-pandemico. Ad esempio, microrganismi adeguatamente ingegnerizzati possono essere impiegati per fermentare biomasse vegetali e produrre prodotti, riducendo la dipendenza dalle tradizionali materie prime che potrebbero essere limitate ed costose. In questo caso, le tecnologie computazionali consentono l’analisi e la modellazione dei percorsi metabolici e dei circuiti genetici coinvolti nella fermentazione, migliorando il rendimento e la scalabilità.

5. MAGGIORE SOSTENIBILITÀ

C’è una crescente domanda da parte dei consumatori e dei regolatori di allontanarsi da prodotti e processi tradizionali ad alta impronta di carbonio, sviluppando modi innovativi di produrre prodotti che siano più ecologicamente sostenibili rispetto a quelli esistenti.

Ad esempio, alcuni anni fa, i ricercatori hanno sviluppato un enzima chiamato PETase che mangia la plastica; tuttavia, non era pronto su scala industriale. Utilizzando una combinazione di automazione di laboratorio e tecnologie computazionali, i ricercatori possono ora testare migliaia di varianti di enzimi a velocità che i metodi sperimentali tradizionali non potevano immaginare.

Le ceppaie possono essere ottimizzate per la produttività e la scalabilità ideali, mentre le molecole derivanti dalla rottura delle plastiche possono essere riutilizzate e sintetizzate in nuovi materiali, riducendo l’impronta di carbonio.

Dalla medicina di precisione e la diagnosi delle malattie alla carne coltivata e alle sostanze chimiche sostenibili, la biologia digitale può potenzialmente cambiare il gioco in diversi modi positivi. Con un numero crescente di strumenti di biologia digitale disponibili, ci sono sempre meno scuse per non approfondire questo promettente nuovo campo.

Prendendo il comando in questo settore, puoi spingere la tua organizzazione verso nuove scoperte e processi più sostenibili che beneficeranno la tua attività e le persone a cui fornisci servizi per gli anni a venire.

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