Gli strumenti bioinformatici svelano il mondo dei virus
La scienza usa gli strumenti bioinformatici per confrontare, analizzare e interpretare i dati genetici e genomici. Il progetto VIROINF, finanziato dall’UE, è stato avviato per migliorare l’integrazione di questi strumenti nella ricerca sperimentale sui virus. «Comprendere le interazioni tra virus e ospite è fondamentale per la virologia, ma mancano strumenti pratici e utilizzabili», spiega la coordinatrice del progetto VIROINF Manja Marz, della Friedrich Schiller University Jena in Germania. «Risolvere questo problema potrebbe migliorare la nostra capacità di studiare e prevedere l’evoluzione e l’interazione dei virus. Colmando il divario tra la ricerca teorica e le applicazioni pratiche e sperimentali, possiamo migliorare la nostra comprensione complessiva delle dinamiche virali, nonché i risultati scientifici.»
Modellare le interazioni tra virus e ospite e l’evoluzione del virus
Il nucleo del progetto VIROINF, sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, è la modellazione delle interazioni virus-ospite e dell’evoluzione del virus nell’ospite. La ricerca, sia teorica che sperimentale, ha coinvolto ricercatori nella fase iniziale della carriera (ESR, Early Stage Researchers) impegnati a raggiungere obiettivi specifici in questi ambiti. «Questo lavoro ha prodotto risultati significativi, in particolare nella modellazione delle interazioni virus-ospite e nello sviluppo di strumenti bioinformatici», spiega Marz. «Ad esempio, sono stati fatti progressi notevoli nello sviluppo di strumenti che aiutano a comprendere le dinamiche virus-ospite.» I ricercatori nella fase iniziale della carriera hanno apportato contributi significativi: hanno generato una serie di dati sul sequenziamento dell’intestino delle api, hanno progettato un algoritmo di apprendimento automatico per migliorare il recupero del genoma virale e hanno applicato strumenti per identificare i virus con più accuratezza. È stato inoltre usato un approccio di etichettatura virale in ambienti anaerobici per identificare le coppie fago-ospite associate alla malattia. Un altro ricercatore ha sviluppato uno strumento per estrarre le caratteristiche delle proteine virali rilevanti per l’associazione con l’ospite. «Questa collaborazione ha portato alla scoperta di proteine virali cruciali per la specificità dell’ospite, che hanno migliorato la nostra conoscenza delle relazioni virus-ospite», afferma Marz. Il progetto ha inoltre fornito approfondimenti sull’evoluzione dei virus. Sono stati applicati nuovi strumenti bioinformatici per fornire nuove preziose conoscenze sulla biologia dei fagi e sull’efficienza delle infezioni virali. «Questo lavoro combinato nell’ambito della bioinformatica, della convalida sperimentale e dell’esplorazione terapeutica potrebbe avere implicazioni importanti sia per la ricerca accademica che per le applicazioni pratiche della terapia virale», osserva Marz.
Una forza lavoro qualificata in bioinformatica e virologia
L’elemento di formazione del progetto VIROINF è stato fondamentale per creare una forza lavoro qualificata sia nell’ambito della bioinformatica che della virologia. «Questa componente ha fornito ai ricercatori nella fase iniziale di carriera le competenze necessarie per contribuire efficacemente agli obiettivi della ricerca», aggiunge Marz. «Sono state sviluppate competenze pratiche nella modellazione delle interazioni virus-ospite e dell’evoluzione del virus, e si è favorita una comunità di ricerca collaborativa.» Questa formazione ha promosso lo scambio di idee tra gli ESR impegnati in varie discipline. Secondo Marz, ciò sarà essenziale per il successo futuro del settore. «Le discussioni intense durante le numerose riunioni hanno evidenziato l’importanza di questo approccio collaborativo», aggiunge.
Una ricerca efficace sulle interazioni virus-ospite
I prossimi passi del progetto VIROINF includono lo sviluppo di nuovi strumenti bioinformatici e di modelli di interazioni virus-ospite. L’équipe si augura di integrare queste strategie nelle applicazioni di laboratorio e di mercato, continuando a perfezionare gli strumenti e i modelli per l’uso pratico nella ricerca sui virus. «La comunità di ricerca coinvolta nel progetto continuerà a collaborare, assicurando uno scambio di conoscenze proficuo», osserva Marz. A lungo termine, ci si attende che questo lavoro permetta di definire un quadro integrato, con un maggiore allineamento di bioinformatica e virologia sperimentale. «Questo sarà fondamentale per la futura ricerca sui virus, e migliorerà la nostra comprensione della loro evoluzione e del loro comportamento», afferma Marz.
Parole chiave
VIROINF, bioinformatica, virus, diagnostica, virologia, biologia
