Permette ai nostri più promettenti ricercatori un fondamentale percorso di formazione.

14
aprile
2015

“Papà, dove fate le scatole dei farmaci?”. Con l’ingenuità disarmante di cui solo i bambini sono capaci, fu questa la domanda che mi fece mio figlio - oggi di sette anni - quando venne la prima volta nel mio laboratorio all’Istituto italiano di tecnologia a Genova.  Sapeva che quel che facciamo è ideare e sviluppare nuovi farmaci. Più difficile fargli capire che, nella lunga gestazione che porta alla nascita di un nuovo medicinale, il nostro lavoro si situa ancora prima dello stato embrionale: in qualche modo è come sei noi facessimo conoscere i genitori da cui nascerà una nuova cura.

Dopo esperienze in Svizzera e negli Stati Uniti (a Philadelphia e in una start up della Yale University, a New Haven), a Genova guido un gruppo di ricerca in cui utilizziamo quella che viene chiamata chimica computazionale, cioè l’impiego dei computer per studiare eventi biochimici come il legame tra un farmaco e il suo bersaglio.

A descriverlo, il nostro lavoro è piuttosto semplice. Partiamo dalle molecole bersaglio: proteine, enzimi che funzionano male e per questo coinvolti in una malattia. Se queste molecole esistono sotto forma di cristallo, possiamo studiarne al computer la struttura e vedere se c’è il modo di farle incontrare con altre molecole, i possibili farmaci, che ne blocchino la funzione.

È un po’ come avere una foto di una serratura in mano e simulare l’inserimento di chiavi, milioni di chiavi, che possano entrare nella toppa. Grazie a questa scrematura a monte, sempre tramite il computer, possiamo non soltanto identificare molecole potenzialmente efficaci in un tempo molto più breve di quanto avvenga con i metodi tradizionali, ma anche abbassare notevolmente i costi.

Le tecniche di chimica computazionale consentono infatti di fare quest’analisi in pochi secondi per una molecola, e per archivi di milioni di molecole bastano pochi giorni. Il lavoro, però, si fa più lento quanto più diventa raffinato. Trovare una chiave che si inserisca nella serratura è soltanto un primo passo, a cui ne seguono altri non meno importanti: è necessario, per esempio, che la chiave rimanga nella serratura, e cioè che il legame tra il nostro bersaglio e la molecola sia stabile. Per raccogliere queste informazioni si usano tecniche più sofisticate, come l’impiego di simulazioni basate sulla meccanica quantistica che possono richiedere l’uso di supercomputer. 

Tanti sforzi, alla fine, si traducono in una notevole accelerazione dei tempi di ricerca, poiché le molecole selezionate con queste tecniche possono essere avviate alla fase di sperimentazione tradizionale con maggiori probabilità di successo. Dallo scorso anno, uno dei nostri filoni di ricerca è sostenuto da AIRC. Grazie a un My First AIRC Grant, un finanziamento di tre anni  dedicato a ricercatori sotto i 40 anni, stiamo lavorando allo studio di nuovi composti in grado di bloccare una proteina, la ceramidasi acida, coinvolta nella sviluppo del melanoma.

Marco De Vivo