Un nuovo strumento algoritmico è stato sviluppato da un team di ricercatori di tutto il mondo per identificare i farmaci esistenti che possono essere utilizzati per combattere future pandemie. Questo strumento, descritto sulla rivista Cell Press Heliyon, può offrire una risposta più rapida alle crisi di salute pubblica. Secondo Naomi Maria, immunologa presso il Courant Institute of Mathematical Sciences della New York University e autrice principale dell’articolo, “Non esiste una pallottola d’argento per sconfiggere la pandemia di Covid. Tuttavia, utilizzando questo strumento di intelligenza artificiale, insieme a dati in vitro e ad altre risorse, siamo stati in grado di modellare l’infezione da SARS-CoVID-2 e di identificare diversi farmaci COVID-19 attualmente disponibili come potenzialmente efficaci per combattere la prossima epidemia”. La riprogettazione dei farmaci è un approccio efficace per individuare rapidamente nuovi potenziali interventi, come ha spiegato Bud Mishra, professore al Courant della NYU e uno degli autori senior del lavoro. “Identificare e selezionare in anticipo i migliori candidati, prima di costosi e laboriosi esperimenti in vitro e in vivo e conseguenti test clinici, potrebbe migliorare significativamente lo sviluppo di farmaci specifici per la malattia”.
Il COVID-19 ha dimostrato di essere una sfida scoraggiante negli ultimi tre anni, anche se i vaccini e le pratiche igieniche hanno ridotto nel tempo la sua gravità. Tuttavia, la SARS-CoV-2 continua a diffondersi e a mietere vittime a causa della sua capacità di diversificare rapidamente i tipi di cellule bersaglio, le vie di risposta immunitaria e le modalità di trasmissione. Per affrontare questo problema, il team di ricercatori – che comprende anche esperti del Feinstein Institutes for Medical Research presso il Northwell Health di New York, della Red Cross Blood Bank Foundation Curaçao, del Curaçao Biomedical Health and Research Institute, del Centro Medico Universitario di Groningen nei Paesi Bassi e del Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell’Università di Catania, in Sicilia – ha sviluppato un approccio per riprogettare i farmaci esistenti per contrastare il virus.
PHENotype SIMulator: la nuova frontiera della biologia dei sistemi per la ricerca sui farmaci anti-SARS-CoV-2
Utilizzando un algoritmo di biologia dei sistemi chiamato PHENotype SIMulator (PHENSIM). La biologia dei sistemi è una disciplina biologica che studia gli organismi viventi in quanto sistemi che si evolvono nel tempo, ossia nell’interazione dinamica delle parti di cui sono composti. In particolare, questo obiettivo viene conseguito tramite l’integrazione di modelli dinamici e dei risultati di differenti esperimenti. Nella fattispecie, il team ha simulato l’infezione tessuto-specifica delle cellule ospiti del SARS-CoV-2. L’algoritmo ha poi eseguito una serie di esperimenti al computer per identificare i farmaci candidati al “riprogettamento”.
Il team ha confermato la validità dello strumento confrontando i suoi risultati con studi in vitro pubblicati di recente, dimostrando il potenziale potere di PHENSIM nel favorire un’efficace riprogettazione dei farmaci. I ricercatori fanno parte di RxCovea, un gruppo multidisciplinare composto da immunologi, biologi, chimici, scienziati dei dati, genetisti, matematici e medici, tra gli altri, che cerca di sviluppare strategie innovative per affrontare il COVID-19.
