Sta nascendo in Italia la prima cellula virtuale

Prende forma giorno per giorno al computer, la cellula virtuale destinata a diventare il banco di prova per individuare le terapie ottimali per ciascun individuo e fare così un nuovo passo decisivo verso la medicina personalizzata.

E’ un progetto, apripista nel mondo, iniziato all’universita’ di Oxford e condotto all’Università Bocconi dal gruppo di Francesca Buffa e il prototipo al momento è quello di una cellula del tumore del seno.

 

Intelligenza artificiale e biologia sintetica sono gli strumenti che il gruppo della Bocconi utilizza per modellare la cellula virtuale e, soprattutto, per darle un corredo genetico il più possibile vicino a quello di un individuo reale.

“Possiamo considerare la cellula virtuale che stiamo progettando al computer come un simulatore di volo, nel senso che permetterà di fare prove tecniche per capire quali farmaci potrebbero funzionare e quali invece hanno poca probabilita’ di funzionare su un determinato paziente.

 

Ci permette di focalizzare la ricerca e l’implementazione clinica su ciò che ha più possibilità di funzionare”, dice la ricercatrice all’ANSA.

Comincia dalla fisica teorica la lunga strada che ha portato Francesca Buffa alla cellula virtuale. Dopo il passaggio alla fisica computazionale, “mi sono guardata intorno, dopodiché ho assistito alla prima pubblicazione del sequenziamento del genoma umano e mi sono buttata nella biologia”.

 

Per 25 anni ha lavorato all’Università di Oxford, con la quale continua a collaborare, e adesso è in Italia, al dipartimento di Scienze dell’Informazione di Bocconi.

 

Con il suo gruppo sta lavorando in due direzioni: “da un lato vogliamo costruire cellule virtuali e dall’altro cerchiamo di mettere insieme dati da tecniche diverse per avere una visione più concreta della realtà biologica.

 

In sostanza vogliamo integrare i dati di discipline come genomica, proteomica e trascrittomica per capire meglio malattie come tumori e obesità, e poi codificare queste informazioni in modelli utili”.

Forte anche di un finanziamento importante da parte del Consiglio Europeo della Ricerca (European Research Council, ERC), il gruppo di Francesca Buffa seleziona, con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, la grandissima quantità di dati frutto delle discipline ‘omiche’ per “darla in pasto ai simulatori”, fino a ottenere i più fedeli a ciascuna malattia, e in futuro, a ciascun paziente. Tutto questo lavoro sta definendo gradualmente la fisionomia della cellula virtuale.

“Il prototipo c’è, ma il modello non è ancora abbastanza grande”, osserva la ricercatrice. C’è ancora molto fa dare, con dati da selezionare e inserire per arricchire la cellula.

 

Difficile dire quanto tempo sarà necessario per completarla: “al momento e’ un prototipo che ci consente di capire il problema, ma non è ancora utilizzabile”.

 

L’obiettivo è introdurre “un numero di variabili realistico”, e quale sia questo numero “lo stiamo scoprendo con test di validazione dell modello su dati reali”. D’altro canto, prosegue, “alcune malattie dipendono solo da un gene, ma altre no, come accade per i tumori.

 

Al momento abbiamo un network di un centinaio di geni e in alcuni casi specifici cominciamo ad avere risposte realistiche”. Per creare un modello realistico “servono molti dati”, aggiunge Francesca Buffa.

 

Quando i dati caricati all’interno della cellula saranno sufficienti a passare i test di validazione, allora si potra’ decidere se è il momento giusto per utilizzarla nella clinica”.

 

Prima di questo passo sarà, naturalmente, necessaria una sperimentazione clinica per poter definite sensibilità e specificità.

 

“Ma come un simulatore di volo – conclude – ci sara’ un’evoluzione, perché la cellula potrà e dovra’ essere aggiornata e arricchita con nuovi dati e nuove conoscenze acquisite per renderla sempre più utile”.