Senza una combinazione di fattori e di persone, molte scoperte scientifiche non si sarebbero mai verificate. Un incontro fortunato sì è recentemente verificato proprio all’università veneziana di Ca’ Foscari dove, complice la presenza di un gruppo di chimici, fisici e informatici, è stato possibile unire metodi e saperi diversi per ottenere un risultato straordinario: trovare una nuova molecola per bloccare la diffusione delle cellule tumorali nel corpo umano.
Il collante fra questi scienziati è stata la possibilità di usare l’Intelligenza artificiale (AI) per analizzare in modo inedito una gran mole di dati.
La nuova molecola è in grado di riconoscere l’urochinasi (uPA), un composto chimico che dissolve i coaguli nel sangue. Purtroppo questo elemento – benefico per una persona sana – si rivela pericoloso in presenza di cancro: in quel caso può distruggere le reti molecolari che tengono unite le cellule tumorali, diffondendo la malattia in altri organi, rischiando così di favorire metastasi.
Il team di Ca’ Foscari ha creato una struttura chimica che riconosce selettivamente l’uPA, inibendola attraverso anticorpi miniaturizzati, i peptidi biciclici.
«Il mio gruppo di ricerca era arrivato a uno stallo», racconta il prof. Alessandro Angelini, responsabile del progetto e docente di biochimica. «Dopo anni di tentativi avevamo ottenuto una molecola che si avvicinava all’obiettivo, ma non riuscivamo a migliorarla».
Avendo però generato una gran quantità di dati, al docente viene l’idea di chiedere il supporto del dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica per analizzarli attraverso metodi computazionali.
«Grazie alla professoressa Marta Simeoni di Ca’ Foscari abbiamo provato a usare l’AI sui nostri dati, ma da sola non ha funzionato granché».
Contemporaneamente il docente aveva anche conosciuto Petr Sulc, docente del Biodesign Institute della Arizona State University di Tempe (Usa), un fisico ospite per un periodo di ricerca nell’ateneo veneziano. «Assieme a lui abbiamo combinato metodi fisici statistici con l’AI, trovando finalmente la soluzione per creare la nostra molecola».
Una volta individuata la combinazione perfetta con il supporto della professoressa Laura Cendron, biologa strutturale dell’Università di Padova, il team del prof. Angelini, composto dalla dottoressa Ylenia Mazzocato e dal dott. Nicola Frasson, quest’ultimo chimico appassionato di informatica che ha dedicato la propria tesi a questa ricerca, ha prodotto la molecola.
Grazie alla tecnologia di calcolo applicata alle altre discipline scientifiche, il risultato è stato ottenuto in tempi più brevi del metodo tradizionale e con un notevole risparmio di risorse.
L’università ha brevettato la scoperta e, dopo che lo studio verrà pubblicato su riviste scientifiche di settore, la molecola verrà testata in collaborazione con partner accademici, medici ed industriali. Ci vorranno almeno 2-3 anni per verificare l’efficacia della molecola in modelli pre-clinici complessi e altri 10-15 per un condurre un trial clinico. Insomma il composto non salverà domani dai tumori, ma potrebbe essere un importante inizio di una nuova epoca per la ricerca.
«Il risultato è il frutto di un investimento dell’università sulle scienze applicate – aggiunge il prof. Angelini – con un grande sforzo per la realizzazione di diversi laboratori». Proprio la possibilità di mettere insieme saperi diversi in uno stesso contesto fa da base all’incontro e allo scambio di sapere che ha dato origine alla scoperta: «Essere concentrati nella stessa città, potenziando l’attrattiva di studiosi di altri atenei, aumenta le possibilità di condivisione e di collaborazione in modo spontaneo».
Una salute che si affida sempre più alla tecnologia digitale potrebbe anche rivoluzionare il concetto di ospedale per come lo conosciamo: «Da quello che si legge attraverso le ricerche in questo campo, si può ipotizzare che in un futuro non troppo lontano gli ospedali saranno integrati con sistemi di AI. Già oggi sono strutture che producono una grande quantità di dati: in questo modo potremmo sfruttarli al massimo grazie ad algoritmi di supporto ai medici».
Ma ci sono dei rischi nell’affidarsi in modo così massiccio alla tecnologia? «Nella nostra ricerca – conclude il docente – l’intelligenza artificiale ci ha permesso di vedere quello che non riuscivamo a fare emergere con facilità. In generale la tecnologia è neutra, la differenza è sempre nell’utilizzo che se ne fa: con la AI è ancora l’uomo che decide cosa farle fare; quindi governarla è un tema più etico che tecnico».
Massimiliano Moschin
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