La scoperta di farmaci accelerata interviene su esigenze mediche insoddisfatte
«La nostra intenzione è cominciare dall’individuazione di farmaci antivirali ad ampio spettro inediti, vagliando trilioni di molecole rispetto a decine di bersagli funzionali virali.»
In ambito industriale e scientifico, esiste una serie di attività di calcolo importanti che i supercomputer tradizionali fanno fatica a risolvere. Alcuni esempi di tali problemi complessi comprendono l’ottimizzazione dei flussi di traffico e problemi numerici fondamentali nel settore della chimica e della fisica per lo sviluppo di nuovi farmaci e materiali. Un farmaco può impiegare più di 13 anni per avanzare dall’iniziale scoperta dei composti alle sperimentazioni cliniche e all’approvazione normativa. Ciò non prende neppure in considerazione il tasso di successo molto basso di questo processo: meno del 10 % delle sperimentazioni cliniche si dimostra di successo, appena un farmaco su 5 000 approda sul mercato. Inoltre, i farmaci commercializzati sono spesso adatti solo a una parte di pazienti. L’inefficienza e il tasso di successo ridotto contribuiscono al costo estremamente elevato richiesto per lo sviluppo di nuovi farmaci. Il gruppo del progetto LIGATE scommette su una nuova generazione di piattaforme di simulazione e modellizzazione basate sull’intelligenza artificiale per sopperire a questi problemi. «Stiamo facendo leva sulla disponibilità senza precedenti delle risorse di calcolo e sugli algoritmi di apprendimento avanzato», afferma Andrea Beccari, direttore senior e responsabile di EXSCALATE presso l’azienda biofarmaceutica Dompé farmaceutici. «Il nostro obiettivo consiste nella realizzazione di una piattaforma HPC di progettazione di farmaci interamente integrata, non destinata a esperti di programmazione, ma piuttosto agli scienziati che ne hanno bisogno per verificare più velocemente le proprie teorie.» I membri del consorzio promettono niente di meno che «la velocità e la precisione più elevate» agli utenti della loro piattaforma. Nel caso di esigenze di calcolo urgenti, una situazione che i ricercatori si sono di recente trovati ad affrontare con la COVID-19, il sistema condurrà perfino campagne di scoperta dei farmaci in silicio in meno di un giorno. A differenza dei sistemi odierni, LIGATE è in grado di tenere conto di tutte le complessità e delle perturbazioni sistemiche generate da una malattia. Un ulteriore vantaggio di rilievo di una piattaforma del genere risiede nella necessità limitata di test sugli animali. «La nostra intenzione è cominciare dall’individuazione di farmaci antivirali ad ampio spettro inediti, vagliando trilioni di molecole rispetto a decine di bersagli funzionali virali (elicasi, polimerasi, proteasi, ecc.)», spiega Beccari. «In seguito, verranno convalidati i migliori composti in modo sperimentale.» Sebbene i risultati globali del progetto non saranno disponibili prima della fine del 2023, alcune rivoluzioni scaturite da ANTAREX, che ha individuato un potente inibitore del virus Zika, e da EXSCALATE4CoV, che ha convalidato il farmaco anti-osteoporosi raloxifene quale trattamento efficace dei processi infiammatori indotti dalla COVID-19, rappresentano certamente il preludio di grandi evoluzioni.
Parole chiave
LIGATE, HPC, calcolo ad alte prestazioni, supercomputer, tecnologie, sovranità digitale, calcolo quantistico, innovazione, informatica verde, efficienza energetica, competenze, PMI