Esperimento di supercalcolo per nuove terapie contro Sars-Cov-2

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    Esperimento di supercalcolo per nuove terapie contro Sars-Cov-2 –

    Il Consorzio pubblico-privato Exscalate4Cov, supportato dalla Commissione Europea, ha eseguito in Italia l’esperimento di supercalcolo più complesso mai realizzato al mondo per identificare nuove terapie contro il virus Sars Cov2. Obiettivo simulare il comportamento del virus per individuare le modalità terapeutiche migliori per neutralizzarlo.

    In campo, sotto il coordinamento di Dompé, la biblioteca molecolare Exscalate, i supercomputer HPC5 di Eni e Marconi100 di Cineca (81 petaflop di capacità di calcolo) su cui gireranno il software di screening virtuale realizzato e ottimizzato dal Politecnico di Milano e Cineca, e gli Advanced Analytics e le tecniche di Intelligenza Artificiale di SAS.

    Obiettivo della simulazione, testare 71,6 miliardi di molecole sui 15 “siti attivi” del virus attraverso l’elaborazione di mille miliardi di interazioni. La simulazione è durata 60 ore (5 milioni di molecole simulate al secondo), con la generazione di 65 TeraByte di risultati prodotti che rappresentano la conoscenza più approfondita dell’interazione del virus con possibili farmaci.

    Sul portale di open science,  mediate.exscalate4Cov.eu,  tutti i risultati della simulazione saranno condivisi con gli scienziati di tutto il mondo che potranno effettuare simulazioni in proprio, beneficiando delle conoscenze “stato dell’arte”.  Si tratta del più completo patrimonio scientifico di conoscenze sul virus Sars Cov 2 disponibile a livello globale.

    Come termine di paragone la simulazione italiana è più di 300 volte più grande e 500 volte più veloce di quella realizzata negli USA a giugno di quest’anno. I dati ricavati dalla simulazione saranno elaborati con la piattaforma SAS Viya utilizzando tecniche di intelligenza artificiale e advanced analytics.

    I gruppi di ricerca del mondo possono utilizzare i modelli delle proteine del virus e le librerie chimiche per generare nuove predizioni utilizzando diversi approcci di intelligenza artificiale e di simulazioni di meccanica molecolare.

    Il consorzio metterà a disposizione dei gruppi di lavoro interessati 10 milioni di ore di calcolo dedicati e l’infrastruttura tecnologica necessaria. MEDIATE- MolEcular DockIng AT home – darà libero accesso alla più ampia base di dati oggi a disposizione sul Virus Sars-CoV-2 sia dal punto di vista strutturale (strutture tridimensionali), sia funzionale (proteine che interagiscono con le cellule umane), comprensiva di tutta la dinamica molecolare che interviene nell’interazione cellulare e i siti attivi per il potenziale ingresso di farmaci.

    A tale proposito la banca molecolare di MEDIATE è stata generata tenendo conto delle principali classi di molecole, che sono state selezionate per permettere uno sviluppo clinico accelerato. La libreria contiene infatti: 10 mila farmaci, 400 mila prodotti naturali, 70 mila nutraceutici, 100 milioni di oligopeptidi, 5 milioni di molecole già in commercio a fini di ricerca, e 72 miliardi di molecole de novo facilmente sintetizzabili.

    Il progetto MEDIATE può contare su  un board scientifico (coordinato dal partner del progetto Chelonia Applied Science) di altissimo livello a partire dal premio Nobel per la chimica computazionale Prof. Arieh Warshel, da Rossen Apostolov direttore esecutivo di BioExcel, centro di eccellenza europeo per la ricerca computazionale biomolecolare, Igor Tetko del Helmholtz Zentrum München ed il Prof. Yang Ye dello Shanghai Institute of Materia Medica.

    La fase 1 del progetto EXSCALATE4COV– con uno screening effettuato su 400 mila molecole (farmaci già approvati e prodotti naturali sicuri per l’uomo) e un test specifico per valutare 9.000 molecole promettenti – si è conclusa con l’individuazione di una molecola – il raloxifene – oggi oggetto di un progetto di trial clinico di fase III presso l’Ospedale IRCSS Lazzaro Spallanzani e l’IRCCS Humanitas di Milano, sottoposto ed approvato da AIFA nel mese di ottobre.

    Il file del brevetto è stato depositato in data 6 maggio 2020 da Dompé farmaceutici, Fraunhofer Institute a Università di Lovanio al fine di promuovere l’accesso universale alle cure che ne potranno derivare, così come definito dalle linee guida del consorzio stesso.

    Il piano di Exscalate4CoV (E4C) è  finanziato con 3 milioni di euro della Commissione Europea attraverso il bando Europeo all’interno del progetto Horizon 2020 dedicato all’emergenza coronavirus.

    Rita Lena

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