La farmacologia computazionale per combattere il coronavirus

Servizio comunicazione istituzionale

La pandemia da COVID-19, tuttora in corso, ha duramente colpito la popolazione mondiale, diffondendosi in tutto il globo a partire dall’inizio dell’anno e mietendo più di 450'000 vittime. L’intera comunità scientifica è impegnata in uno sforzo senza precedenti per limitare la progressione della malattia, per la quale non è ancora disponibile nessuna cura specifica. L’Università della Svizzera italiana sta contribuendo a questa causa globale attraverso diverse attività di ricerca, in differenti campi del sapere. È in questo contesto che si colloca il lavoro del Prof. Vittorio Limongelli e del suo gruppo di ricerca con il progetto REDAC - REpositioned Drugs Against COVID-19: individuare grazie alla farmacologia computazionale quei farmaci già esistenti in grado di combattere al meglio il virus.

Le cronache di questi tempi ci hanno raccontato di diverse ipotesi e di diversi tentativi effettivi di usare terapie farmacologiche concepite per altre malattie nel trattamento dell’infezione da nuovo coronavirus. In questo quadro, grazie alla sua capacità di incrociare con il calcolo grandi quantità di dati, la farmacologia computazionale offre la possibilità di fare un salto di qualità, ottenendo molto più velocemente dati solidi sulla potenziale efficacia di un farmaco e consentendo così di testare - in silico - molti più farmaci.

Il progetto REDAC sfrutta proprio le possibilità e gli strumenti di quel “laboratorio virtuale” che sono le simulazioni computazionali per verificare quale azione sul SARS-CoV-2 avrebbero determinati farmaci, in funzione delle loro caratteristiche. L’obiettivo, appunto, è arrivare in modo rapido e corroborato ad identificare un arsenale di farmaci già sul mercato capaci di contrastare al meglio l’infezione causata dal nuovo coronavirus. Questo approccio è chiamato drug repositioning, o anche drug repurposing, e ha il vantaggio di accorciare significativamente il tempo necessario per autorizzare l’impiego clinico di un farmaco, dal momento che i suoi effetti collaterali e la sua sicurezza sono già noti.

Invece di concentrarsi su un unico “punto di attacco” e sui farmaci che lo prendono di mira, il team del Prof. Limongelli sta applicando la sua esperienza e le sue innovative competenze in farmacologia computazionale su cinque “bersagli” molecolari, connessi in modo fondamentale alla sopravvivenza e riproduzione del virus e al processo di iper-infiammazione che esso induce nel corpo umano. I farmaci identificati grazie allo studio potranno essere valutati nella profilassi in individui considerati ad alto rischio e in coloro che si sono esposti al contatto con il virus, oppure nel trattamento delle diverse fasi della patologia, da quelle iniziali a quelle più avanzate caratterizzate da un quadro clinico tipicamente molto grave.

La ricerca in corso del Prof. Limongelli e del suo team è stata premiata con un grant PRACE, il più prestigioso fondo europeo per studi computazionali, che sostiene REDAC con 350’000 ore di calcolo (“node hours”) sul supercluster Piz Daint del Centro Svizzero di Calcolo Scientifico (CSCS), equivalenti a 140’000 CHF. Il progetto REDAC, che abbraccia sia studi computazionali che sperimentali, è anche in fase di valutazione nell’ambito del National Research Programme 78 COVID-19 del Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica (FNS).

Gli studi nell’ambito della farmacologia computazionale si aggiungono a un’attività di ricerca accademica sul coronavirus che vede l’USI impegnata su diversi fronti scientifici. Tra i progetti di cui abbiamo dato notizia in queste pagine figurano ad esempio la ricerca su possibili terapie basate sugli anticorpi e quella sulle potenzialità dei farmaci oggi usati contro il cancro alla prostata, i test sierologici, la lettura dei dati dell'epidemia in chiave comparativa e la valutazione epidemiologica (e non solo) dell’impatto della pandemia nella popolazione, le indagini sull’efficacia della comunicazione da parte delle autorità e l'analisi della risposta all’emergenza da parte del sistema sanitario cantonale. Il tutto arricchito da una serie di riflessioni destinate alla cittadinanza che hanno spaziato dalla tecnologia all’argomentazione, dalla finanza alla biomedicina, dalla letteratura e dall’arte all’economia e al turismo, dalla storia alla statistica, dal diritto all’urbanistica, dalla neuroscienza all'economia fino alla geopolitica e alla filosofia.

 

 

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