5 Luglio 2022 @ IMATI - CNR

Modelli di deep learning per il progetto de-novo di molecole


La scoperta di farmaci può essere definita come il processo per l’identificazione di nuove sostanze bioattive dotate di particolari proprietà farmacologiche, un obiettivo tipicamente raggiunto coinvolgendo numerose risorse umane, per un lungo periodo di tempo e con un costo estremamente elevato. Negli ultimi anni, si è assistito ad una crescente evidenza secondo cui l’utilizzo di modelli di deep learning possono fortemente accelerare il processo della scoperta di nuovi farmaci, consentendo una generazione data-driven di molecole. In questo talk viene presentato DeLa-Drug, un algoritmo di deep learning per la generazione di molecole analoghe ad una molecola data, costituito da una recurrent neural network basata su Long Short-Term Memory units. DeLa-Drug cattura la sintassi di stringhe SMILES di oltre un milione di sostanze appartenenti a ChEMBL28 ed è in grado di generare nuove molecole partendo da un singolo composto fornito dall’utente.

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Il dott. Nicola Ancona, Primo Ricercatore presso STIIMA-CNR, svolge attività di ricerca nel settore dell’Intelligenza Artificiale e del Machine Learning sia da un punto di vista teorico, in particolare per lo studio di modelli supervisionati e non-supervisionati di apprendimento da esempi, sia da un punto di vista applicativo utilizzando tali modelli nel settore delle Scienze della Vita. Negli ultimi anni ha partecipato a numerosi progetti nazionali e a collaborazioni internazionali in studi di Systems Biology per l’analisi di segnali biomedici e biologici. Recentemente, in collaborazione con l’Istituto di Cristallografia del CNR, il dott. Ancona ha avviato una nuova attività di ricerca nel settore della chemoinformatica che vede l’applicazione di moderne tecniche di deep learning per il progetto de-novo di molecole con particolari proprietà chimico fisiche.
L’Istituto di Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato svolge attività di Ricerca Scientifica, Sviluppo, Trasferimento Tecnologico, Formazione e Roadmapping strategico per contribuire all’innovazione, competitività e sostenibilità delle imprese e per promuovere il ruolo centrale delle persone nelle imprese e nella società. Accanto al manifatturiero, ambiti di primario interesse sono rappresentati dallo studio delle fibre naturali e sintetiche, dallo sviluppo di soluzioni per l’ambient intelligence e l’ambient assisted living, dalla centralità della persona nella società del futuro, con enfasi sul tema dell’assistenza e dell’inclusione sociale e lavorativa delle categorie deboli, dalle applicazioni avanzate in campo della robotica agricola e dei controlli di qualità non distruttivi in ambito agroalimentare, dalla bioinformatica e dalla ecological informatics e dal tema dell’economia circolare.

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