Fondazione Agire

L’intelligenza artificiale
“irrompe” anche
nella finale di Boldbrain

Due giovanissime aziende che basano tutta la loro attività sull’AI hanno vinto il primo e il terzo premio del più importante acceleratore per startup innovative in Ticino. Altro tema dominante, la sostenibilità

di Paolo Rossi Castelli

L’intelligenza artificiale (AI) ha stravinto alla finale di Boldbrain, il più importante programma di accelerazione (ma anche di sfida, competizione) per startup innovative in Ticino, come dimostrano il primo e il terzo premio attribuiti a due giovanissime aziende, In Virtuo Laboratories Sagl e GraphSight SA, che basano tutta la loro attività su tecniche di AI avanzata. In Virtuo Laboratories si occupa, in particolare, di sistemi di intelligenza artificiale per velocizzare e potenziare la progettazione di nuovi farmaci. GraphSight, invece, sviluppa algoritmi di AI per fornire previsioni energetiche accurate in tempo reale, favorendo l’integrazione delle fonti rinnovabili nelle reti energetiche. Dunque, un aiuto alla sostenibilità, asse portante anche della startup seconda classificata, la SynthEnergy, che ha sviluppato un progetto per convertire l’alcol in carburanti sintetici, compatibili con i motori esistenti, ma molto più ecologici.

L’annuncio dei vincitori (questa era la settima edizione di Boldbrain) è avvenuto il 4 dicembre nel Palazzo dei congressi di Lugano, come ormai tradizione, davanti a una platea di quasi 600 persone, più altre 100 collegate in streaming. Conduttrici della serata, con i ritmi di un vero show, Barbara Pin, responsabile del progetto Boldbrain, e Fiorenza Trento, marketing & communication manager della Fondazione Agire, che da sempre organizza il Boldbrain Startup Challenge (questo il nome completo del programma di accelerazione), con il supporto dell’USI Startup Centre e il sostegno del Dipartimento delle Finanze e dell’Economia, e di BancaStato.

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Ai vincitori sono andate somme in denaro (40’000 franchi a In Virtuo Laboratories), per 110’000 franchi complessivi (erano previsti premi anche per la quarta startup classificata, Deutelio AG, e la quinta, FarmAid), più una serie di “benefit” anche molto significativi, come una borsa di studio per l’Executive Master in Business Administration (EMBA) dell’Università della Svizzera italiana, al primo classificato (valore: 56’000 franchi). Ma - ed è uno degli elementi più importanti - la vittoria a Boldbrain ha aperto anche le porte a quel “Sistema regionale dell’innovazione” che la Fondazione Agire sviluppa da anni e permette agli startupper di venire più facilmente a contatto con possibili investitori e con l’ecosistema (formato da coach, esperti, ma anche colleghi imprenditori) che tanto è decisivo per chi si lancia in progetti innovativi. Un ecosistema che i partecipanti a questa edizione di Boldbrain (20 inizialmente, dopo una prima selezione fra un ampio numero di candidature, poi ridotti a 10 dopo una seconda selezione) avevano già cominciato a conoscere nei mesi scorsi, quando - a partire dall’estate - avevano frequentato una serie di corsi e incontri organizzati dalla Fondazione Agire.

«Le startup sono come giovani piante - ha detto il Presidente del Consiglio di Stato Christian Vitta, aprendo la premiazione - e noi ci impegniamo a creare le migliori condizioni per farle crescere. Il Sistema regionale dell’innovazione è una rete per chi vuole trasformare un’intuizione in un’impresa».

L’intuizione dei fondatori di In Virtuo Laboratories è quella di utilizzare l’intelligenza artificiale generativa (la stessa di ChatGPT) per affiancare i ricercatori universitari e le aziende farmaceutiche nella selezione (ma anche nella progettazione ex-novo) di molecole con un potere terapeutico (in pratica, di nuovi medicinali), riducendo moltissimo i tempi e ampliando, per altri aspetti, gli orizzonti possibili. Come funziona? «È stato calcolato - spiega a Ticino Scienza Gianvito Grasso, Chief Executive Officer di In Virtuo Laboratories - che il numero di molecole potenzialmente attive dal punto di vista farmacologico è immensamente grande: 10 alla sessantesima, cioè 1 con 60 zeri attaccati! Di queste molecole, però, solo alcune migliaia sono state realmente identificate e prodotte finora. Il resto è un terreno ancora inesplorato, in cui le capacità dell’Intelligenza Artificiale possono svolgere un ruolo molto rilevante».

In verità è da molti anni che si tenta di utilizzare l’AI per individuare nuovi farmaci, ma finora i risultati sono apparsi ancora limitati. «Il problema - continua Grasso - è che inizialmente si chiedeva all’AI di valutare archivi di molecole che esistono già, per prevedere quali potessero avere un effetto farmacologico (ancora non conosciuto) su determinate malattie. È quello che è successo, ad esempio, per il Covid, quando molti ricercatori nel mondo hanno cercato di individuare rapidamente, con questo sistema, possibili rimedi. Ma quei database comprendevano, come dicevo, molecole già sintetizzate e “testate” in laboratorio per altre patologie, dunque necessariamente molto limitate (pur essendo alcune migliaia). La nuova generazione di Intelligenza Artificiale, che utilizziamo anche noi di In Virtuo Laboratories, va invece molto oltre, e fa leva sulla creazione sintetica di dati (cioè di molecole che ancora non esistono, ma sono plausibili) per addestrare gli algoritmi».

Qui il discorso si complica... «Il tema dei dati sintetici è cruciale oggi - spiega Luca Gambardella, prorettore all’innovazione dell’Università della Svizzera italiana. - La capacità di generare dati credibili con i quali vengono addestrati gli algoritmi senza avere evidenze nel mondo reale rappresenta un forte salto in avanti. E questo è proprio il lavoro complicato di In Virtuo Laboratories».

In pratica, nel drug design (cioè nella progettazione e nello sviluppo di nuovi farmaci), è possibile insegnare il linguaggio della chimica (insomma, le regole per scrivere formule chimiche) ai sistemi di Intelligenza Artificiale, così come - per certi aspetti - ChatGPT fa con le parole: non le capisce, ma cerca combinazioni sempre più plausibili, imparando da tutto quello che è stato scritto finora al mondo (ed è disponibile in rete), ma anche creando nuovi testi per esercitarsi, perché quelli disponibili, pur essendo in quantità altissima, non sono sufficienti per andare avanti, per migliorare l’”affinamento”  dei risultati. Così ChatGPT, nella sua “avidità “ di esempi, ne crea di “sintetici”, ma credibili. «Anche noi, nel nostro settore - dice Grasso - possiamo fare qualcosa di simile, specializzando sempre più i modelli di Intelligenza Artificiale per creare molecole prima non esistenti in natura, ma efficaci, almeno potenzialmente, contro un determinato bersaglio: ad esempio, specifiche per colpire un recettore presente sulle cellule tumorali, o sulla “famosa” proteina spike del coronavirus».

Stiamo parlando, bisogna precisarlo, di tecniche di frontiera, che vengono continuamente potenziate, migliorate, ma che avranno ancora bisogno di alcuni anni per diventare “standard”. Ed è importante specificare anche che il normale iter di sperimentazione dei nuovi, possibili farmaci ottenuti grazie a questi sistemi di AI, deve, e dovrà ancora per lungo tempo, seguire le attuali regole classiche: una “fase 1” su piccoli gruppi di pazienti per verificare la tossicità, una “fase 2” per valutare le dosi e un’eventuale “fase 3” su un ampio numero di persone, per valutare gli effetti positivi e quelli negativi, paragonandoli a quelli di altre terapie, o del placebo. L’Intelligenza Artificiale permetterà sempre più di rendere rapida la selezione delle possibili molecole da sperimentare, e consentirà anche di individuare in anticipo, con maggiore precisione, la tossicità e altri fattori che potrebbero “impattare” negativamente nella fase dei test “reali” sui pazienti. «Finora - dice Grasso - sono ancora poche (solo qualche decina) le molecole “AI Discovered” (cioè realizzate grazie all’Intelligenza Artificiale). Però hanno una percentuale di successo complessivamente doppia, rispetto alla media storica del settore».

Ma perché, in questo ambito così proiettato nel futuro, è stata scelta, per definire la nuova startup, un’espressione latina, "In virtuo" (che in latino, peraltro, non esiste)? «Perché suonava bene... - ammette Grasso - e perché si affianca alla classica sperimentazione “in vitro” (ma in questo caso la forma latina è giusta...)».