Negli ultimi decenni i progressi nella potenza di calcolo, nell’apprendimento automatico e nell’elaborazione dati hanno cambiato il mondo. Ecco perché oggi rappresentano una delle più grandi promesse per il futuro della medicina… Tra le numerose applicazioni mediche, la tecnologia informatica consente di costruire modelli computazionali complessi – di una proteina o di un organo, ad esempio – per eseguire simulazioni e testare gli esiti di una nuova terapia o di un farmaco. Uniti alle nostre conoscenze del genoma umano, questi strumenti predittivi costituiscono la base della medicina personalizzata, un approccio che adatta i trattamenti a ogni singolo paziente. Riccardo Sabatini, scienziato e imprenditore, è uno dei fondatori di Orionis Biosciences, un’azienda biotecnologica statunitense che si occupa dello sviluppo del farmaco-genoma. Oratore di fama internazionale (il suo talk al TED2016 ha ottenuto oltre 1,7 milioni di visualizzazioni), è specializzato nella modellazione numerica di sistemi complessi che, nel corso degli anni, lo ha portato a dedicarsi – insieme a scienziati del calibro di Craig Venter – a previsioni di mercato, intelligenza artificiale e genomica computazionale. Sabatini è stato anche uno degli young innovator in health(giovani innovatori nel settore sanitario) invitati da Barack Obama a parlare alla White House Frontiers Conference 2016.
Abbiamo chiesto a Sabatini quali siano i suoi progetti attuali, a che punto sia la medicina computazionale e quale il ruolo dei supercomputer.
D: Di cosa si occupa?
R: Lavoro ad una nuova piattaforma per scoprire le interazioni farmacologiche in tutto il proteoma umano, con l’aggiunta di centinaia di alleli di malattie rare. Lo sviluppo dei farmaci ha attraversato diverse fasi storiche, passando da un sistema di screening fenotipico a un processo basato sul target. Credo che lo sviluppo del farmaco-genoma rappresenti la nuova era della medicina, consentendoci così di combattere al meglio malattie che attualmente ancora stentiamo a sconfiggere.
D: Quanto manca alla medicina computerizzata e personalizzata?
R: È una sfida molto complessa e ancora lontana dalle applicazioni quotidiane, ma stiamo facendo grandi passi avanti. In questo momento Stiamo studiando come prevedere se un paziente reagirà in modo inaspettato a un farmaco specifico – un’indicazione che può aiutare i team clinici a selezionare un’altra molecola o a regolare il dosaggio di quella attualmente in uso. O a scoprire nuovi impieghi per vecchi farmaci. Grazie alla moderna cristallografia e ai nuovi metodi numerici, saremo presto in grado [2] di eseguire questi test in silico (utilizzando software o simulazioni al computer).
D: Come funziona lo sviluppo di farmaci computazionale basato sul genoma?
R: Partendo da un’“immagine” tridimensionale di una proteina, una ricostruzione cristallografica generalmente realizzata con risonanza magnetica nucleare e criomicroscopia elettronica, possiamo simulare i possibili ripiegamenti della proteina, alla ricerca di potenziali sequenze bersaglio per un farmaco. Una volta nota l’interazione proteina-farmaco, possiamo poi analizzare le mutazioni di quella proteina, specifiche di una certa sottopopolazione o di un singolo individuo, simulando il diverso comportamento e calcolando la riduzione o l’aumento nel dosaggio del farmaco: una rappresentazione dell’effetto del farmaco.
D: Qual è il ruolo dell’intelligenza artificiale nello sviluppo computazionale di farmaci?
R: Sviluppare un farmaco per un punto bersaglio specifico in una proteina – una tasca – è estremamente complesso. Ecco perché il ricorso allo sviluppo assistito da computer rappresenta un supporto eccezionale nell’esplorazione dello spazio chimico. Per analogia, immaginate di dover costruire una chiave per una serratura che non conoscete nel dettaglio. Un fabbro esperto potrebbe metterci giorni o settimane provando e riprovando, mentre se poteste chiedere ad un supercomputer di creare e provare milioni di chiavi e testarle sul modello numerico della serratura, potreste accelerare questo processo di diversi ordini di grandezza.
D: Che tipo di supporto possono fornire i supercomputer?
R: Per calcolare, e poi predire, la corretta interazione o meno di un farmaco con la tasca di una proteina, deve essere prima risolto un problema numerico incredibilmente difficile: l’individuazione dell’intero interattoma di una proteina – decine di migliaia di interazioni – con il farmaco. A questo livello, solo un grande supercomputer è dotato di abbastanza memoria e CPU per risolvere una di queste configurazioni in un tempo ragionevole e riprodurla sulle migliaia di farmaci che il team di ricerca vuole testare.
D: Quali sono le principali sfide nello sviluppo computazionale dei farmaci?
R: Ci sono ancora molti problemi matematici da risolvere. La pura simulazione di tutti gli atomi è spesso preclusa anche al più grande supercomputer, necessitando di metodi più intelligenti per giungere più rapidamente a una soluzione. Gli algoritmi per calcolare il ripiegamento delle proteine con l’uso della meta-dinamica e le soluzioni basate sull’apprendimento automatico o l’evoluzione di questi concetti sono molto interessanti, in quanto ci aiutano a risparmiare trilioni di calcoli e a raggiungere più velocemente un numero sempre maggiore di target e proteine.
D: In una intervista con “Forbes” lei ha ricordato l’importanza dello sviluppo di farmaci personalizzati nella lotta contro il cancro. Potrebbe dirci qualcosa di più al riguardo?
R: Gli oncogeni, termine che si riferisce alle proteine mutate che consentono al cancro di svilupparsi e diffondersi, sono target bersaglio essenziali con piccole molecole. Più precisi saremo nel sequenziamento del cancro e nell’abbinamento farmaco-mutazioni, più saremo in grado di fornire terapie mirate. C’è ancora molta strada da fare, ma prometto che vi terrò informati!
Disclaimer
THIS WEBSITE (AND THE INFORMATION CONTAINED HEREIN) DOES NOT CONTAIN OR CONSTITUTE AN OFFER OF SECURITIES FOR SALE, OR SOLICITATION OF AN OFFER TO PURCHASE SECURITIES OR IS NOT FOR RELEASE, PUBLICATION OR DISTRIBUTION, DIRECTLY OR INDIRECTLY, IN OR INTO THE UNITED STATES (INCLUDING ITS TERRITORIES AND POSSESSIONS, ANY STATE OF THE UNITED STATES AND THE DISTRICT OF COLUMBIA) OR FOR THE ACCOUNT OR BENEFIT OF ANY U.S. PERSON AS THAT TERM IS DEFINED IN THE SECURITIES ACT (A "U.S. PERSON"), AUSTRALIA, CANADA, JAPAN OR SOUTH AFRICA OR ANY OTHER JURISDICTION WHERE SUCH AN OFFER OR SOLICITATION WOULD REQUIRE THE APPROVAL OF LOCAL AUTHORITIES OR OTHERWISE BE UNLAWFUL (THE "OTHER COUNTRIES"). THE SECURITIES REFERRED TO HEREIN HAVE NOT BEEN AND WILL NOT BE REGISTERED UNDER THE U.S. SECURITIES ACT OF 1933, AS AMENDED (THE "SECURITIES ACT"), OR PURSUANT TO THE CORRESPONDING REGULATIONS IN FORCE IN AUSTRALIA, CANADA, JAPAN, SOUTH AFRICA OR THE “OTHER COUNTRIES” AND MAY NOT BE OFFERED OR SOLD IN THE UNITED STATES OR TO A U.S. PERSON UNLESS THE SECURITIES ARE REGISTERED UNDER THE SECURITIES ACT, OR AN EXEMPTION FROM THE REGISTRATION REQUIREMENTS OF THE SECURITIES ACT IS AVAILABLE. NO PUBLIC OFFERING OF SUCH SECURITIES IS INTENDED TO BE MADE IN THE UNITED STATES, AUSTRALIA, CANADA, JAPAN OR IN THE “OTHER COUNTRIES.”
In any Member State of the European Economic Area ("EEA"), the information contained in this website is only directed at and may only be communicated to persons who are "qualified investors" ("Qualified Investors") within the meaning of Article 2(e) of Regulation (EU) 2017/1129 (the "Prospectus Regulation").
The information to which this website gives access is directed only at persons (i) who are persons falling within Article 49(2)(a) to (d) ("high net worth companies, unincorporated associations etc.") of the Financial Services and Markets Act 2000 (Financial Promotion) Order 2005 (the "Order") or (ii) who have professional experience in matters relating to investments falling within Article 19(5) of the Order or (iii) to whom it may otherwise lawfully be communicated (all such persons together being referred to as "relevant persons"). Any investment or investment activity to which this communication relates is only available to relevant persons and will be engaged in only with relevant persons, or in the EEA, with Qualified Investors. Any person who is not a relevant person, a Qualified Investor or otherwise permitted under applicable law or regulation to access the information, should not act or rely on the information contained herein.
Confirmation of Understanding and Acceptance of Disclaimer
These materials are for informational purposes only and are not directed to, nor are they intended for, access by persons located or resident in the United States, Australia, Canada, Japan or South Africa or any of the Other Countries. I certify that:
I am not resident of, or located in, the United States, Australia, Canada, Japan or South Africa or any of the Other Countries or I am not a U.S. Person; or
If I am a resident of, or located in, the EEA, I am a Qualified Investor within the meaning of Article 2(e) of the Prospectus Regulation; or
If I am a resident of, or located in, the United Kingdom, I am a Qualified Investor and a relevant person.
I have read and understood the disclaimer set out above. I understand that it may affect my rights. I agree to be bound by its terms and I am permitted under applicable law and regulations to proceed to the following parts of this website.
WARNING: the above certification constitutes a "self-certification" pursuant to Decree of the President of the Italian Republic No. 445 of 28 December 2000. False certifications are punishable by law.
You must read the following information before continuing.
The information contained in this segment of the website is not intended for, and must not be accessed or distributed or disseminated to persons resident or physically present in the United Kingdom, Canada, Australia, Japan or any other jurisdiction in which it is unlawful to do so. The information also is not intended for, and must not be accessed or distributed or disseminated to persons resident or physically present in Italy who are not “qualified investors” (investitori qualificati), as defined in Article 2, letter e) of Regulation (EU) 2017/1129 (the “Prospectus Regulation”) pursuant to Article 1, fourth paragraph, letter a) of the Prospectus Regulation as implemented in Italy by Article 35, paragraph 1, letter d) of CONSOB regulation No. 20307 of February 15, 2018.
By clicking the button below labeled “I agree”, you are certifying that (A) if you are in the European Economic Area, you are a “Qualified Investor”; (B) you are not accessing this portion of the website from the United Kingdom, Australia, Canada or Japan; (C) if you are a resident or physically present in Italy, you are a qualified investor as defined under the Prospectus Regulation as implemented in Italy by Article 35, paragraph 1, letter d) of CONSOB regulation No. 20307 of February 15, 2018; and (D) you are not located in a jurisdiction where it is unlawful to access this portion of the website.
You acknowledge that the information and statements contained in the document you are accessing on this website speak only as of the date of such document (or such other date(s) specified therein), and such information and statements may become inaccurate, stale and/or out-of-date thereafter and should not be relied upon for any investment decision.
You acknowledge that the materials on this website that you are accessing are confidential and intended only for you and you agree you will not forward, reproduce, copy, download or publish any of such materials (electronically or otherwise) to any other person if this is not in accordance with the law.
You acknowledge that the access to information and documents contained on this portion of the website may be illegal in certain jurisdictions, and only certain categories of persons may be authorized to access this portion of the website. If you are not authorized to access the information and document contained on this portion of the website or you are not sure that you are permitted to view these materials, you should leave this portion of the website.
You acknowledge that no registration or approval has been obtained and Eni Gas e Luce S.p.A. società benefit and its affiliates assume no responsibility if there is a violation of applicable law and regulation by any person.
By clicking the button below labeled “I agree”, you are confirming that you have read and understood the disclaimer above.
If you cannot so confirm, you must exit this portion of the website
