Stato dell'arte sugli strumenti in silico per la predizione di tossicità di proteine

Nel corso dell’ultimo decennio, sono stati prodotti e resi disponibili alcuni strumenti di predizione per la tossicità di proteine. Questi strumenti, disponibili su web server o in archivi pubblici (ad es., GitHub), sono basati sia su paradigmi classici della biochimica e bioinformatica, come ad esempio l’omologia, valutata attraverso la ricerca di similarità di sequenza, sia su modelli iterativi position-based, modelli di Markov nascosti o su concetti di matematica più complessa, come la teoria dei grafi. Sono già disponibili strumenti con un approccio piuttosto generalista, ovvero in grado di predire la tossicità di proteine in senso generale, ma anche strumenti specifici per alcune famiglie di proteine, come ad esempio le knottine, o ancora strumenti specializzati nella predizione della tossicità di proteine contenute nei veleni animali. Ovviamente, l’accuratezza di questi strumenti dipende sia dal metodo utilizzato sia anche dallo scopo della predizione. In una collaborazione tra il nostro gruppo di ricerca ed EFSA abbiamo svolto un’analisi degli strumenti disponibili al fine di valutarne l’utilità e l’accuratezza nella predizione della tossicità di proteine. Qualche cenno verrà fatto anche alla combinazione di diversi approcci e/o strumenti in una pipeline gestita da intelligenza artificiale.