Nuove molecole per nuovi farmaci, grazie all’intelligenza artificiale

Un’ampia collaborazione scientifica internazionale ha validato per la prima volta l’efficacia di uno strumento che, grazie all’intelligenza artificiale, è in grado di progettare nuove molecole di potenziale uso farmacologico. Lo studio – pubblicato su Scientific Reports – ha coinvolto più di 250 istituti di ricerca in 30 paesi, tra cui anche l’Università di Bologna con i dipartimenti di Scienze mediche e chirurgiche e di Farmacia e Biotecnologie.

La nuova tecnologia potrebbe rappresentare un’alternativa molto più efficace all’High Throughput Screening (HTS), lo screening ad alta capacità: il processo oggi più utilizzato per analizzare un numero elevato di molecole e individuare tra queste nuove possibili funzioni farmacologiche.

La piattaforma tecnologica – AtomNet, sviluppata da Atomwise – è il primo network neurale pensato per prevedere la bioattività di piccole molecole nel processo di sviluppo di nuovi farmaci. Grazie al suo approccio virtuale allo screening ad alta capacità, il sistema è in grado di fare ricerche all'interno di una libreria che contiene molti miliardi di composti sintetizzabili, per individuare nuove soluzioni all'interno di un vasto spazio chimico ancora inesplorato.

Utilizzando il nuovo sistema basato sull’intelligenza artificiale, gli studiosi coinvolti hanno realizzato uno screening ad alta capacità virtuale – il più ampio e numeroso mai realizzato – analizzando 318 molecole target e ottenendo nuovi risultati in tutte le principali aree terapeutiche e in tutte le principali classi di proteine.

"Il lavoro di sviluppo di nuovi farmaci si concentra su patologie sempre più difficili e per questo abbiamo bisogno di nuove molecole grazie alle quali trovare nuove soluzioni", spiega Giuseppe Gasparre, professore al Dipartimento di Scienze mediche e chirurgiche e direttore del Centro di Ricerca Biomedica Applicata dell’Università di Bologna, tra gli autori dello studio. "Un approccio basato sull'intelligenza artificiale come quello che abbiamo validato in questo studio potrebbe aprire molte nuove possibilità e giocare un ruolo fondamentale nello sviluppo di nuovi farmaci".

Lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports con il titolo “AI is a viable alternative to high throughput screening: a 318-target study”. Per l’Università di Bologna hanno partecipato Giuseppe Gasparre e Monica De Luise del Dipartimento di Scienze mediche e chirurgiche, insieme a Anna Maria Porcelli e Luisa Iommarini del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie.