La ricerca
Intelligenza artificiale
e farmaci combinati
L’approccio biologico
per trattare i tumori
Studio della Columbia University: un italiano alla guida
Coordinatore Andrea Califano, laureato in Fisica a Firenze, insegna alla Columbia University, è co-fondatore di DarwinHealth e presidente di Biohub New York
NEW YORK Un a ricerca che sarà pubblicata qu esta mattina su Nature Genetics da un gruppo di 28 scienziati della Columbia University e di alcune altre istituzioni universitarie, guidati da un italiano, aprirà nuove rivoluzionarie frontiere negli studi e nelle sperimentazioni per la cura del cancro. La novità sta nello spostare l’attenzione dalle terapie mirate a un approccio biologico «quantistico» utilizzando risorse multidisciplinari inclusa l’Intelligenza artificiale. L’attenzione pratica in questa fase si rivolge in particolare al cancro al pancreas e al glioblastoma fra i tumori più aggressivi e generalmente inguaribili. Se le terapie mirate consentono di gestire lo sviluppo della malattia, ma raramente risolvono la natura terminale dei due cancri, il nuovo approccio dovrebbe portare nel tempo — e grazie a un utilizzo efficiente di farmaci già in commercio — a un forte progresso, fino a una possibile cura delle due forme cancerogene.
L’articolo di Nature Genetics, che il Corriere ha potuto studiare in esclusiva in anticipo, descrive appunto l’introduzione di un approccio biologico al cancro (Quantum Cancer Biology) un modello cioè che sfrutta i supercomputer e la robotica (biologia dei sistemi) per identificare il trattamento simultaneo di multipli stati cellulari che compongono un tumore e che consentono un trattamento oncologico di precisione. Per la gestione operativa del processo ci sarà un ruolo centrale della DarwinHealth, una società biotecnologica nata proprio in seno alla Columbia University, con sede a New York, fondata attorno ad applicazioni di Intelligenza artificiale, cui è stata assegnata la licenza esclusiva alla tecnologia e che utilizza sul piano operativo questi modelli per sviluppare le nuove terapie antitumorali.
Il nuovo approccio sviluppa una terapia mirata a colpire i «master regulators», cioè una sorta di cabina di regia del tumore, che si basa sull’analisi dell’Rna delle cellule tumorali individuali (l’Rna è la molecola che permette di trasformare il codice genetico in proteine) sui meccanismi di regolazione cellulare e sull’Intelligenza artificiale. Questo insieme di metodologie consente di decodificare e colpire terapeuticamente — sconfiggendo la resistenza ai farmaci mirati — tutti gli stati di cellule tumorali che coesistono nei tumori più aggressivi, come appunto il carcinoma pancreatico e il glioblastoma.
Il nuovo approccio scientifico è guidato da Andrea Califano, professore di Sistemi biologici e Biologia chimica alla Columbia University, co-fondatore di DarwinHealth e presidente di Biohub — un istituto sulla bioingegneria finanziato da Mark Zuckerberg —, con un altro PhD italiano, Pasquale Laise, e con il laboratorio di Ken Olive, sempre alla Columbia University: «Dovendo semplificare al massimo, la nuova strategia si propone di modificare radicalmente lo sviluppo di terapie farmacologiche per puntare a curare il cancro invece che a ritardarne il progresso», spiega Andrea Califano al Corriere, avvertendo che per arrivare a delle cure a disposizione del grande pubblico ci vorranno alcuni anni di ricerca e aggiungendo che questo «non esclude progressi più imminenti in alcuni tumori aggressivi». A sostegno di questa tesi, test clinici condotti su un numero crescente di pazienti, hanno confermato l’efficacia del nuovo approccio terapeutico.
Dovendo semplificare, la ricerca sostiene il passaggio dall’attuale terapia mirata, che agisce con lo stesso farmaco su tutte le cellule del tumore a una terapia più ambiziosa. La novità sta nel colpire le popolazioni di cellule tumorali diverse che coesistono nel paziente, ciascuna controllata dai loro «master regulators», con un farmaco specifico per ogni popolazione di cellule piuttosto che alla singola cellula. Per farlo, la «quantum biology» (un nuovo termine introdotto in questo lavoro) identifica una sorta di «consiglio di amministrazione» che controlla lo sviluppo e il moltiplicarsi delle cellule di ogni popolazione maligna, consentendo loro di sfuggire alle terapie attuali creando, come succede ora, tumori resistenti ai farmaci. Il problema delle terapie mirate attuali è che le cellule hanno mutazioni diverse da paziente a paziente riuscendo dunque a rifugiarsi in stati cellulari che eludono i farmaci e continuano a evolvere finché non riescono a rigenerare l’intero tumore. Per questo oggi è possibile prolungare il decorso della malattia, ma non e’ possibile debellarla. Colpire invece i «master regulators» di ogni popolazione individuale del tumore è come tagliare la testa ai generali che le controllano, anche nelle metastasi, fatali nella maggioranza dei casi. Non che il processo sia semplice, ma è certamente più gestibile.
Per il cancro al pancreas, ad esempio, gli scienziati della Columbia hanno identificato sei popolazioni di cellule virtualmente identiche in ogni paziente, ognuna con una sua «centrale di comando» (appunto i «master regulators») ma anche con un suo tallone d’Achille, vulnerabile a uno o più farmaci specifici. Questo permette di sviluppare cocktail di farmaci potenzialmente curativi. Il termine «quantum» indica proprio l’esistenza di un piccolo numero di popolazioni tumorali diverse (in genere da due a sette) ma virtualmente identiche in tutti i pazienti con quel tipo di tumore.
La sfida, ancora aperta, anche se alcuni farmaci sono già stati identificati, è quella di trovare combinazioni di farmaci per debellare la decina di «master regulators» che costituiscono la cabina di regia di ogni popolazione maligna del tumore. Nel caso di quello al pancreas sono stati identificati i «master regulators» di sei popolazioni diverse mentre per il glioblastomi pediatrici ne sono stati identificati sette. La sfida più difficile è quella di colpire tutte le cabine di regia che gestiscono al vertice il cancro perché basta che una sola popolazione sfugga alla terapia per poi vedere rigenerare l’intero tumore.
L’originalità di questa innovazione sta nel combinare risorse multidisciplinari e di dimostrare quanto utile possa essere l’Intelligenza artificiale per agevolare il progresso della medicina. Del resto sul fronte della lotta al cancro i progressi sono stati enormi. Appena qualche giorno fa Moderna, l’azienda farmaceutica che aveva sviluppato uno dei vaccini di maggior successo contro il Covid, ha annunciato di aver trovato un rimedio possibile al melanoma dopo aver sperimentato un vaccino che potrebbe rappresentare una svolta chiave nella lotta a questo tumore della pelle. Moderna ha sviluppato il nuovo vaccino in collaborazione con Merck e ha visto, all’annuncio, il suo titolo raddoppiare in poche ore in borsa. Si sta dunque formando un nuovo ecosistema scientifico multidisciplinare che potrebbe finalmente portare concretezza alle speranze di debellare il cancro utilizzando metodi nuovi e rivoluzionari come un vaccino mirato o un approccio biologico quantistico al cancro, come sta sviluppando DarwinHealth nell’oncologia di precisione. Sviluppi questi che pur essendo ancora agli albori ci consentono identificare percorsi molto più rassicuranti rispetto agli attuali, con il vantaggio che l’utilizzo dell’Intelligenza artificiale per le sperimentazioni consentirà di accelerare i tempi come mai era successo in passat o .
La prof accoltellata a scuola: «Il perdono mi ha dato libertà»
Da Bergamo il collegamento con il Meeting di Rimini. Il botta e risposta con lo studente picchiato a Milano
«Il perdono non è un atto razionale. Non si perdona per avere qualcosa in cambio. Non è un dare per avere. È un dare a titolo totalmente gratuito. Io non ho fatto niente di straordinario nel perdonare chi mi ha accoltellata». Parole toccanti quelle che Chiara Mocchi consegna alla platea del Meeting di Rimini. Lei è la professoressa di francese di Trescore Balneario (Bergamo) che il 25 marzo è stata accoltellata a scuola da un alunno di 13 anni. Ieri mattina è intervenuta in video collegamento all’incontro dal titolo «Il perdono rende liberi». In sala una testimonianza altrettanto forte. Quella di Davide Simone Cavallo, il 22enne studente alla Bocconi che il 12 ottobre è stato picchiato da un gruppo di coetanei, riportando gravi lesioni al midollo spinale.
«Quando mi sono risvegliata in terapia intensiva — ha raccontato la prof —, mi sono scoperta a parlare da sola: “Che strano”, ho detto, “non provo nessun rancore”. Sono sempre stata cosciente, non ho mai perso la consapevolezza. Quando mi sono risvegliata ero io. Ho ritrovato il mio cuore, come ho sempre cercato di averlo, pulito. Sapevo che cosa mi era successo. L’ho vissuto dal primo istante fino al risveglio. E in quel risveglio ero io con il mio cuore».
Poi il messaggio che sembra una filosofia di vita: «Sarò segnata per sempre come la prof accoltellata. Nella vita, nel mio corpo, perché i segni sono permanenti. Però dentro ho questa forza e anche questa libertà straordinaria. Il perdono rende liberi. Ma non si perdona per essere liberi. Si è liberi perché si ha perdonato. Io ho perdonato. Ho trovato questa libertà che mi permette di andare avanti».
Subito dopo la testimonianza di Davide Simone Cavallo che ha esordito scherzando: «Se fossimo nel basket e l’arbitro lanciasse la palla a due, mi sa che con la Mocchi perderei». «Io ti ammiro molto — ha detto, da parte sua, la professoressa — perché hai saputo fare ciò che non tutti sarebbero capaci di fare. E soprattutto ammiro la tua resilienza. Sei andato avanti, hai dimostrato una voglia di vivere pazzesca. E io non so se ho la stessa voglia di vivere. Non ho 22 anni e mi sono resa conto che sto vivendo i miei tempi supplementari».
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