La recente introduzione del machine learning nel campo della ricerca di immunomodulatori ha segnato un importante progresso in medicina.
Questa innovazione è stata pionieristica da parte degli scienziati della Pritzker School of Molecular Engineering dell’Università di Chicago. Hanno identificato nuovi farmaci che potrebbero potenziare il sistema immunitario nella lotta contro il cancro e altre patologie. La rivista Chemical Science ha pubblicato i dettagli di questa ricerca.
Il progetto includeva un’analisi ad alta efficienza di 140.000 piccole molecole, utilizzando un modello di apprendimento attivo. Questa metodologia unisce l’intelligenza artificiale e sperimentazioni intensive per esaminare un vasto numero di molecole. Il risultato è stato lo sviluppo di un modello QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) capace di prevedere l’efficacia di una molecola basandosi sulla sua struttura.
In un universo molecolare dove le molecole attive si contano in un numero astronomico – oltre 10 elevato alla 60 – trovare farmaci efficaci rappresenta una sfida notevole. Gli screening tradizionali riescono a sondare solo una frazione di questa diversità.
Nel corso di questo studio, gli scienziati hanno esaminato 2.880 composti, appena il 2% del totale dello spazio molecolare. Tuttavia, dopo quattro cicli di analisi, hanno scoperto molecole con proprietà immunomodulatorie potenzialmente rivoluzionarie.
Queste sostanze hanno avuto un impatto significativo sulle risposte immunitarie, rafforzando o attenuando i percorsi di segnalazione vitali per combattere infiammazioni, virus e attivazione immunitaria.
I composti più efficaci hanno mostrato un incremento dell’attività di NF-kB del 110%, un aumento dell’attività dell’IRF dell’83%, e una riduzione dell’attività di NF-kB del 128%. Questi risultati sono stati ottenuti tramite l’uso di agonisti che simulano gli effetti dei patogeni.
Uno dei composti individuati ha triplicato la produzione di interferone beta in presenza di un agonista STING, offrendo prospettive rivoluzionarie per potenziare l’immunità nella lotta ai tumori.
I ricercatori prevedono ora di eseguire analisi più dettagliate sui composti scoperti, incluse sperimentazioni su organismi viventi per comprendere meglio i meccanismi d’azione. Questo apre nuove frontiere nell’ambito farmaceutico e dell’immunoterapia, conducendo a trattamenti più efficaci contro varie malattie.
