Un team di ricercatori sostenuto dall’Unione Europea ha sviluppato un software che sfrutta l’Intelligenza Artificiale per progettare nanomedicine in grado di combattere le cellule tumorali.
Si tratta di nanoparticelle (NP) di dimensioni comprese tra 1 e 100 nanometri. Cento di esse, una accanto all’altra sono pari alla larghezza di un capello umano. Queste piccole NP si propongono quale nuova frontiera per la ricerca sul cancro, in grado di migliorare la precisione della diagnosi e fornire trattamenti su misura direttamente sul tumore.
Le NP possono, infatti, essere utilizzate per trasportare farmaci alle cellule tumorali, consentendone il trattamento diretto.
I ricercatori impegnati in questo progetto, finanziato dall’UE e denominato EVO-NANO, hanno sviluppato un software open-source, che simula la crescita e il trattamento di tumori virtuali utilizzando l’IA, che consente la progettazione ottimale delle NP da impiegare per trattare i tumori. Gli stessi ricercatori hanno anche introdotto la cosiddetta piattaforma EVONANO e pubblicato i loro risultati sulla rivista Computational Materials.
Far crescere e trattare i tumori virtuali è un importante progresso nello sviluppo di nuove terapie contro il cancro. La comunità medica può, infatti, utilizzare i tumori virtuali per migliorare la progettazione di farmaci basati sulle NP prima di testarli in laboratorio o sui pazienti.
«Le simulazioni permettono di testare numerosi trattamenti molto più rapidamente e per una grande varietà di tumori, senza la necessità di procedere per tentativi ed errori o di lunghe attività di laboratorio, che sono spesso costose e limitate nella loro capacità di iterare rapidamente su soluzioni adatte ai singoli pazienti», ha riferito la dottoressa Sabine Hauert, professoressa di ingegneria degli sciami all’Università di Bristol e tra gli organizzatori del progetto.
Il team di ricerca ha utilizzato la piattaforma EVONANO per simulare tumori semplici e tumori più complessi con cellule staminali tumorali. Questi ultimi potrebbero essere difficili da trattare, e alcuni malati di cancro presentano come risultato delle ricadute. Il co-autore principale, il dottor Igor Balaz, coordinatore del progetto dell’Università di Novi Sad, spiega: «Lo strumento che abbiamo sviluppato nell’ambito di EVONANO rappresenta una ricca piattaforma per testare ipotesi sull’efficacia delle nanoparticelle per vari scenari tumorali. L’effetto fisiologico della modifica dei parametri delle nanoparticelle può ora essere simulato a un livello di dettaglio che è quasi impossibile da raggiungere sperimentalmente.»
Si tratta di un grande lavoro di squadra che negli ultimi tre anni ha coinvolto ricercatori computazionali di tutta Europa.
L’obiettivo principale del progetto EVO-NANO (Evolvable platform for programmable nanoparticle-based cancer therapies) è quello di creare una piattaforma di progettazione di nanoparticelle completamente nuova per il rapido sviluppo e la valutazione di nuovi trattamenti anticancro. Il progetto si è concluso a marzo 2022.
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