La nuova era dei vaccini: più veloci e più efficaci (anche grazie all’intelligenza artificiale)

L’intelligenza artificiale entra nei laboratori dove nascono i vaccini e promette di cambiare radicalmente il modo in cui ci prepariamo alle prossime pandemie. Perché, come ripete da tempo l’Organizzazione mondiale della sanità, una nuova grande epidemia globale non è una possibilità remota ma una certezza statistica: la domanda non è se accadrà, ma quando. E quando arriverà la prossima minaccia, la velocità con cui riusciremo a progettare vaccini sempre più efficaci farà la differenza.

È in questo scenario che prende forma quella che gli scienziati chiamano Reverse Vaccinology 3.0, la nuova frontiera della ricerca descritta sulla rivista Nature Reviews Microbiology da Rino Rappuoli, direttore scientifico della Fondazione Biotecnopolo di Siena, insieme ai ricercatori Emanuele Andreano e Jason McLellan dell’Università del Texas.

Come sono cambiate le tecniche per sviluppare i vaccini

Per capire cosa sta cambiando bisogna fare un passo indietro. Per oltre un secolo i vaccini sono stati sviluppati con un metodo che potremmo definire artigianale: si studiava il microrganismo, lo si indeboliva o si isolavano alcune sue componenti e si verificava se fosse in grado di stimolare il sistema immunitario. Un lavoro lungo e complesso, che poteva richiedere anni.
La prima grande rivoluzione è arrivata all’inizio degli anni Duemila proprio con Rappuoli, che introdusse la reverse vaccinology, letteralmente “vaccinologia al contrario”. Invece di partire dal microrganismo in laboratorio, gli scienziati cominciarono a leggere il suo genoma, cioè l’intero patrimonio genetico. Analizzando il DNA era possibile individuare le proteine più promettenti da usare come antigeni, le molecole che insegnano al sistema immunitario a riconoscere il nemico.
Questo approccio portò allo sviluppo del primo vaccino contro il meningococco B, una delle forme più aggressive di meningite. Poi è arrivata una seconda fase: lo studio degli anticorpi prodotti naturalmente dalle persone che hanno superato un’infezione o che sono state vaccinate. Analizzando questi anticorpi si può capire con precisione quale parte di virus o batteri viene realmente riconosciuta dal sistema immunitario. È come osservare una chiave e capire esattamente quale serratura apre.

La Reverse Vaccinology 3.0

Ora si apre il terzo capitolo. La Reverse Vaccinology 3.0 aggiunge a genomica e immunologia la potenza dell’intelligenza artificiale e della biologia strutturale. In pratica enormi quantità di dati biologici – sequenze genetiche, strutture proteiche, anticorpi – vengono analizzate da modelli computazionali capaci di prevedere la forma tridimensionale delle molecole e le loro interazioni. Tradotto: gli algoritmi aiutano gli scienziati a individuare molto più velocemente i punti vulnerabili di virus e batteri. I cosiddetti bersagli vaccinali. Quelli su cui vale la pena concentrare gli sforzi.

“Oggi – afferma Rappuoli – possiamo analizzare grandi quantità di dati biologici e individuare nuovi bersagli vaccinali con una rapidità che fino a pochi anni fa sarebbe stata impensabile.
Non si tratta soltanto di accelerare i tempi. L’intelligenza artificiale permette anche di progettare antigeni e anticorpi con maggiore precisione, migliorando stabilità, efficacia e capacità di indurre una risposta immunitaria protettiva. È un cambiamento profondo nel modo in cui possiamo studiare i patogeni e sviluppare nuove strategie di prevenzione. L’integrazione tra immunologia, biologia strutturale e strumenti computazionali – assicura il direttore scientifico del Biotecnopolo apre prospettive molto ampie per la medicina del futuro”.

Il vaiolo delle scimmie

Un primo esempio arriva dallo studio del virus mpox, il patogeno responsabile del vaiolo delle scimmie. Utilizzando modelli di previsione strutturale basati su AlphaFold – uno dei sistemi di intelligenza artificiale più avanzati per studiare le proteine – i ricercatori hanno individuato in pochi giorni un nuovo antigene neutralizzante, chiamato OPG153. La sua struttura è stata poi confermata con microscopia elettronica criogenica, una tecnica che permette di osservare le molecole quasi atomo per atomo.

Il punto non è solo la velocità. L’intelligenza artificiale consente anche di progettare antigeni e anticorpi con una precisione mai raggiunta prima: più stabili, più mirati, più capaci di indurre una risposta immunitaria efficace. In un mondo in cui virus e batteri emergenti circolano sempre più rapidamente tra continenti, questa capacità diventa strategica. Le nuove tecnologie potrebbero permettere di identificare in tempi molto brevi i punti deboli di un patogeno sconosciuto e progettare non solo vaccini in grado di colpirli con precisione chirurgica ma anche terapie contro malattie infettive, tumori, malattie autoimmuni.
Non è fantascienza. È la direzione in cui si sta muovendo la ricerca biomedica globale, che grazie a strumenti come l’intelligenza artificiale potrebbe trasformarsi nella nostra migliore assicurazione sul futuro. Perché la prossima volta la sfida non sarà soltanto sviluppare un vaccino. Sarà farlo prima che il virus riesca a correre più veloce della scienza.

Disclaimer : This story is auto aggregated by a computer programme and has not been created or edited by DOWNTHENEWS. Publisher: lastampa.it