Il laboratorio robotizzato potrebbe rivoluzionare la ricerca di farmaci contro il cancro

Il laboratorio robotizzato in cui le decisioni sono prese dall’intelligenza artificiale (IA), secondo un ricercatore dell’Università di Leeds, ha il potenziale per cambiare il modo in cui sono scoperti nuovi farmaci.
Richard Bourne, ingegnere responsabile di un progetto per lo sviluppo di un prototipo di “laboratorio-bot”, ha detto che l’intelligenza artificiale ha il potenziale per ridurre il tempo necessario per identificare e sintetizzare le molecole per nuovi farmaci.
Il processo d’identificazione e sintesi di tali molecole può richiedere anni, mentre gli scienziati perfezionano la forma e le proprietà delle molecole bersaglio. I chimici in alcuni casi devono testare un milione di molecole prima di trovare quella più appropriata per un certo tipo di medicina.
Richard Bourne, che è anche professore associato alla Scuola d’ingegneria chimica e di processo dell’Università di Leeds, ha detto:
«L’obiettivo iniziale del progetto “laboratorio robotizzato” è quello di trovare sostanze chimiche medicalmente attive che possono essere utilizzate per trattare condizioni come l’artrite e il cancro. La nostra tecnologia ha il potenziale per cambiare radicalmente il modo in cui i farmaci sono scoperti».
I chimici sono coinvolti in una sfida incessante per sintetizzare nuove molecole di farmaci fino al punto da poter essere testati con successo per l’attività medica. Il processo di raggiungimento di quel punto può essere molto lento, ciò ha conseguenze per le persone che sono in attesa di nuovi farmaci utili per alleviare le condizioni dolorose e croniche.
I nuovi trattamenti non possono essere sviluppati e nuovi tipi di molecole non saranno valutati quando il metodo di ricerca è affrettato. La moderna scoperta di farmaci spesso comporta la sintesi di composti che possono agire sulla malattia a livello molecolare, in grado di bloccare proteine nocive al corpo umano.
Richard Bourne insieme ai suoi colleghi per superare queste lunghe fasi, sta ottimizzando il processo di scoperta del farmaco unendo l’apprendimento automatico e l’automazione.
Il team ha anche incorporato un metodo noto come chimica a flusso continuo, in cui un sistema controllato da robot può modificare autonomamente i parametri di una reazione fino a quando non si ottengono i risultati ottimali o migliori.
Le reazioni nella chimica dei flussi avvengono in tubi stretti piuttosto che in un tradizionale pallone da laboratorio o in un reattore. La reazione nel sistema utilizzato dai ricercatori dell’Università di Leeds, è contenuta in tubi di diametro inferiore a un millimetro, consentendo un maggiore controllo dei reagenti.
Il sistema d’intelligenza artificiale nel frattempo monitora continuamente il risultato delle reazioni, confronta i risultati di altri esperimenti condotti in un database online e poi modifica i parametri – come la temperatura o la pressione – fino al raggiungimento del risultato ottimale.
Richard Bourne ha aggiunto:
«La nostra ricerca è finalizzata a individuare un metodo equilibrato, in modo che si trovino nuove molecole sicure e affidabili, ma che siano scoperte in modo tempestivo. Crediamo che ciò sia possibile sfruttando l’intelligenza artificiale».
Il “laboratorio robotizzato” è stato già stato utilizzato per ottimizzare la sintesi di un farmaco antitumorale chiamato Osimertinib, sviluppato da AstraZeneca. È stato in grado di identificare il processo di produzione ottimale dopo un tempo di esecuzione di 26 ore; in confronto, il metodo convenzionale avrebbe impegnato gli scienziati a circa due settimane d’intensa sperimentazione di laboratorio.
Lo scorso agosto il governo ha annunciato di aver investito 250 milioni di sterline per la creazione di un laboratorio nazionale d’intelligenza artificiale, aiuterà il sistema sanitario nazionale in vigore nel Regno Unito a trattare in modo più efficace patologie come il cancro, la demenza e le malattie cardiache.

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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