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L’unione delle tecnologie di frontiera

LONDRA – L’intelligenza artificiale (AI) e la biotecnologia sono entrambe settori in crescita esponenziale e hanno potenzialmente la capacità di migliorare le nostre vite e addirittura di allungarle. Ma sono pochi quelli che stanno considerando come queste due frontiere tecnologiche potrebbero essere unite in modo simbiotico per contrastare le sfide nell’ambito della salute globale e dell’ambiente.

Prendiamo in considerazione, ad esempio, la velocità degli ultimi sviluppi in entrambi questi settori. La biotecnologia, in termini di rapporto costo-beneficio, è progredita in base a un fattore pari a 10 su base annuale, mentre il costo della decifrazione del genoma umano è diminuita passando da 3 miliardi di dollari nel 2001 a circa 1.000 dollari oggi. Si tratta di un processo che dieci anni fa durava dei mesi, mentre oggi può essere completato in meno di un’ora. Allo stesso modo, sulla base degli attuali sviluppi, secondo le stime della PricewaterhouseCoopers, il contributo dell’AI alla produzione globale arriverà a 15,7 trilioni di dollari entro il 2030, superando quindi la produzione attuale di Cina e India messe insieme.

Tuttavia, se non altro, queste previsioni sottovalutano l’impatto economico. Le applicazioni dell’AI saranno nel tempo così vaste e radicate in ogni aspetto delle nostre vite quotidiane che daranno un contributo di tre o quattro volte superiore alla produzione globale rispetto a Internet che oggi rappresenta circa 50 trilioni di dollari dell’economia globale. Inoltre, la natura isolata degli studi che vengono portati avanti oggi, implica che la potenziale combinazione delle tecnologie AI e della biotecnologia non sono state pienamente considerate anche in termini economici. 

Ad esempio, la combinazione delle tecnologie potrebbe contrastare un problema di salute globale come la donazione degli organi. Secondo l’Organizzazione Mondiale per la Sanità, dal 2008 sono stati effettuati in media circa 100.800 trapianti di organi solidi su base annuale. Ciò nonostante, negli Stati Uniti ci sono circa 113.000 persone in attesa di un trapianto di organi vitali, mentre migliaia di organi in buone condizioni vengono eliminati ogni anno. Per anni, chi necessitava di un trapianto di rene aveva poche opzioni; poteva infatti trovare un donatore compatibile in vita o aspettare che arrivasse un donatore deceduto presso l’ospedale locale.

Ma con un numero sufficiente di pazienti e donatori volontari, i Big Data e l’AI sono in grado di individuare un numero di casi compatibili con un sistema di donazione di reni abbinato ben maggiore di quanto riesca a fare il sistema di abbinamento uno a uno. I pazienti possono ora individuare un donatore non compatibile e ricevere comunque un rene in quanto l’AI è in grado di abbinare i donatori ai pazienti all’interno di una vastissima gamma di relazioni paziente-donatore. Infatti, un qualsiasi individuo che decide di donare un rene, a una persona cara o persino a un estraneo, può avviare un effetto domino in grado di salvare dozzine di vite trovando una soluzione al legame mancante all’interno di una lunga catena di abbinamenti.

Dal primo scambio di reni abbinati avvenuto nel 2000, circa 6,000 persone sono state sottoposte a un trapianto di rene da donatori individuati da algoritmi. Ma questo potrebbe essere solo l’inizio di un sistema di trapianto di organi facilitato dall’AI. L’intelligenza artificiale può infatti individuare donatori e pazienti potenziali, ma in futuro potrà ottenere molti più dati sui pazienti, compresi aspetti morali e religiosi, e potrà quindi sostenere le decisioni relative al processo di sequenziamento e nell’ambito del pronto soccorso (ovvero stabilire se una persona deve avere priorità sul trapianto rispetto ad altre).

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La difficoltà maggiore che non permette a questi modelli di intelligenza artificiale di raggiungere il pieno potenziale è biologica. In teoria, le applicazioni AI potrebbero attingere a degli aggregati di dati che comprendono tutti i donatori di organi in vita e deceduti e tutti i pazienti a livello mondiale. Ma, nella pratica, c’è un limite temporale sulla maggior parte degli abbinamenti di organi, in quanto gli organi dei donatori deceduti sono vitali solo per un breve periodo di tempo. Per essere abbinati, i pazienti devono quindi trovarsi entro un’area geografica utile per essere raggiunti in tempo.

Fortunatamente la biotecnologia sintetica potrebbe allargare l’ambito dei possibili abbinamenti. A livello globale, il mercato della biologia sintetica sta crescendo velocemente e, in base alle stime, dovrebbe superare i 12,5 miliardi di dollari entro il 2024 con un tasso annuale di crescita composto pari a 20%. In quest’industria emergente, ci sono aziende (tra cui un’azienda di cui sono investitore) che stanno esplorando nuovi metodi per conservare e persino rigenerare gli organi esternamente al corpo potenzialmente per diversi giorni a temperatura ambiente. Questa pratica potrebbe aumentare le distanze entro le quali gli organi possono essere trasportati creando un effetto di rete attraverso l’aumento del volume dei dati vitali ai quali i diversi modelli di AI possono attingere per produrre delle catene di abbinamenti più efficienti. 

Di solito ci vogliono anni per perfezionare le biotecnologie. Ma, quando i risultati sono positivi, queste innovazioni sono in grado di rivoluzionare moltissime aree della salute pubblica e il sistema di donazione degli organi è solo l’inizio.

Oggi le implicazioni etiche e morali delle tecnologie di frontiera sono tuttavia di vasta portata e le questioni fondamentali non sono ancora state adeguatamente affrontate. Come potranno gli algoritmi valutare le necessità dei pazienti poveri e di quelli ricchi? Un organo donato dovrebbe essere abbinato a un paziente distante, anche in un paese diverso, con un rischio di rigetto basso oppure a un paziente vicino con un rischio di rigetto leggermente superiore?

Queste sono domande importanti. Ma credo che dovremmo rendere la combinazione delle tecnologie operativa e poi decidere sui controlli necessari. La funzione di abbinamento dell’AI comporta la possibiltà di salvare otto vite solo grazie a un donatore di organi deceduto. Le innovazioni della biotecnologia potrebbero garantire che gli organi non vengano mai sprecati. Più rapido sarà il progresso di queste tecnologie, più sarà alto il numero di vite che potremmo salvare. 

L’AI e la biotecnologia stanno attraversando un periodo di rapido sviluppo proprio perché hanno un potenziale di vasta portata. Con l’avanzamento di queste tecnologie, è importante continuare a individuare nuove combinazioni. Ho il sospetto che scopriremo di aver sottovalutato il loro potenziale analizzandole in modo isolato.

Traduzione di Marzia Pecorari

Read more about the changing nature of value in the age of Big Data, artificial intelligence, and automation.

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