Università di Pisa e Bonn, nuovi farmaci con IA e linguaggio chimico
Università di Pisa e Bonn sviluppano un metodo con IA per generare nuove molecole chimiche, utile anche per malattie rare e complesse
Creare farmaci in modo più rapido ed efficace, anche per patologie rare o complesse: è questo l’obiettivo di un innovativo progetto sviluppato da un gruppo di ricerca internazionale delle Università di Pisa e di Bonn. Il team ha elaborato un metodo all’avanguardia per la generazione automatica di nuove molecole chimiche, sfruttando il potenziale dell’Intelligenza artificiale. I risultati dello studio sono stati pubblicati sull’European Journal of Medicinal Chemistry.
Al centro del lavoro ci sono i cosiddetti chemical language models, modelli linguistici ispirati a quelli utilizzati nei chatbot come ChatGPT, capaci di leggere e scrivere nel linguaggio delle molecole. “L’obiettivo – ha spiegato il professor Tiziano Tuccinardi, docente del Dipartimento di Farmacia dell’Università di Pisa – è quello di superare i limiti delle tecniche tradizionali nella progettazione di nuovi farmaci, generando automaticamente molecole chimicamente corrette, strutturalmente originali e potenzialmente bioattive, partendo da frammenti”.
Il gruppo di ricerca ha addestrato tre modelli di IA capaci di trasformare frammenti chimici, come strutture centrali, gruppi sostituenti o combinazioni di entrambi, in nuove molecole, utilizzando grandi dataset contenenti molecole bioattive. “La ricerca rappresenta un salto qualitativo nell’uso dell’IA per chimica e farmacologia – ha aggiunto Tuccinardi – aprendo la strada alla generazione automatica e intelligente di nuove molecole, con potenziali ricadute in sanità, industria e ricerca. Non si tratta solo di velocizzare i processi, ma di immaginare strutture che la mente umana difficilmente riuscirebbe a concepire”.
Nel rispetto dei principi della scienza aperta, il codice sorgente e i dati utilizzati per la ricerca sono stati resi disponibili alla comunità scientifica. “Ma soprattutto – ha concluso Tuccinardi – il progetto segna un traguardo importante: da oggi, anche all’Università di Pisa, è possibile generare automaticamente nuove molecole bioattive, un passo concreto verso una progettazione molecolare più veloce, innovativa e accessibile”. Alla ricerca ha collaborato anche Lisa Piazza, iscritta al Dottorato in Scienza del farmaco e delle sostanze bioattive dell’Università di Pisa e parte del gruppo di chimica computazionale coordinato dal professor Tuccinardi
