Proteine “Minibinder” Progettate dall’AI Guidano i Linfociti T a Distruggere il Cancro in Settimane
Un team di scienziati della Technical University of Denmark (DTU), in collaborazione con Scripps Research, ha sviluppato una piattaforma alimentata dall’intelligenza artificiale che progetta proteine su misura per trasformare le cellule immunitarie in killer del cancro ad alta precisione. Questo approccio comprime drasticamente la tempistica dello sviluppo dell’immunoterapia—da anni a sole settimane.
🧬 L’Innovazione
La piattaforma sfrutta tre modelli AI all’avanguardia per ingegnerizzare piccole proteine conosciute come “minibinders”. Queste sono progettate per attaccarsi ai linfociti T e agire come unità GPS molecolari, aiutandoli a trovare e attaccare cellule tumorali sulla base di specifici marcatori di superficie.
Ecco come funziona la piattaforma:
- Modello AI 1 interpreta la struttura 3D di una proteina associata al cancro (antigene).
- Modello AI 2 genera sequenze di amminoacidi che si ripiegherebbero in proteine capaci di legarsi a quel bersaglio.
- Modello AI 3 filtra migliaia di candidati per produrre una lista ristretta di minibinders ad alto potenziale.
Questi minibinders possono poi essere attaccati ai linfociti T per creare cellule immunitarie ingegnerizzate—soprannominate IMPAC-T—addestrate a cacciare determinati tipi di cancro.
⚙️ Progettazione Rapida, Sicurezza Integrata
Il sistema integra AlphaFold2, lo strumento per il ripiegamento delle proteine di Google DeepMind vincitore del Nobel, per validare la struttura probabile di ogni minibinder prima che venga sintetizzato. L’intero processo, dalla progettazione al test, richiede solo 4–6 settimane, rispetto ai tempi tradizionali di diversi anni.
Per ridurre il rischio di effetti fuori bersaglio, la piattaforma include anche uno screening virtuale di sicurezza. Questa fase prevede se un minibinder potrebbe legarsi accidentalmente a tessuti umani sani ed elimina i candidati non sicuri prima dell’avvio dei test di laboratorio.
🎯 Bersagliare Tumori Comuni e Personalizzati
Nei test di laboratorio, i ricercatori hanno progettato minibinders contro NY-ESO-1, un antigeno tumorale noto presente nel melanoma e in altri tumori. Le proteine progettate dall’AI hanno guidato con successo i linfociti T a distruggere le cellule che presentavano il bersaglio.
Il team ha inoltre utilizzato la piattaforma per generare minibinders per una mutazione del melanoma specifica di un paziente, dimostrando il potenziale per un’immunoterapia personalizzata—adattata agli specifici marcatori tumorali dell’individuo.
🧪 Tempistica verso la Clinica
Sebbene i primi risultati siano promettenti, la piattaforma deve ancora superare validazioni precliniche e cliniche. I ricercatori stimano che potrebbero passare cinque anni prima che il sistema venga utilizzato in studi clinici sull’uomo. L’obiettivo finale è replicare i flussi di lavoro della terapia CAR-T: estrarre linfociti T da un paziente, modificarli con minibinders progettati dall’AI e reintrodurli per cercare e distruggere i tumori.
🌍 Perché è Importante
Questa innovazione è molto più di un’altra notizia sull’AI—segnala un passaggio verso una medicina veramente personalizzata. Comprimendo il ciclo di progettazione e test da anni a settimane, piattaforme AI come questa potrebbero:
- Consentire trattamenti antitumorali on demand basati sul profilo del tumore individuale.
- Incrementare drasticamente la velocità della scoperta di farmaci e ridurre i costi di sviluppo.
- Fornire un quadro per costruire terapie simili contro virus, malattie autoimmuni o condizioni genetiche rare.
La convergenza tra intelligenza artificiale generativa, modellazione delle proteine e biologia sintetica sta inaugurando una nuova era di biomedicina alimentata dall’AI, e questo lavoro del DTU rappresenta un passo avanti molto importante.
Fonti: