Al via il primo consorzio europeo per prevedere i punti deboli del cancro

Oltre 30 gruppi di ricerca provenienti da 20 istituzioni di nove Paesi europei integrano genomica, biologia sperimentale e intelligenza artificiale per sviluppare modelli capaci di spiegare e prevedere le dipendenze tumorali, aprendo nuove opportunità per la scoperta di bersagli terapeutici e l’avanzamento della medicina di precisione.

 

 

 

Comprendere non solo le vulnerabilità genetiche da cui dipendono le cellule tumorali ma anche i meccanismi biologici che le determinano per poterle prevedere anche in contesti tumorali ancora inesplorati.

È questa l’ambizione di PRECISE (Predictive Relationships Explaining Cancer Genetic Interactions and Synthetic Essentiality), il nuovo consorzio europeo di cui Human Technopole è co-fondatore.

Nato per superare un approccio prevalentemente descrittivo nell’ambito dello studio dei tumori, PRECISE è la  prima iniziativa coordinata a livello europeo  dedicata a comprendere, modellare e prevedere le dipendenze tumorali, la cui visione scientifica è stata presentata in un articolo pubblicato lo scorso luglio su Nature Genetics.

Negli ultimi anni, la genomica funzionale del cancro ha prodotto mappe sistematiche delle sue dipendenze genetiche, le cosiddette Cancer Dependency Maps, che hanno trasformato la ricerca oncologica.

Queste hanno consentito di identificare  i punti deboli delle cellule tumorali aprendo nuove prospettive per l’identificazione di nuovi bersagli terapeutici e lo sviluppo della medicina di precisione.

Il limite di queste mappe, tuttavia, è che descrivono queste dipendenze spiegando solo parzialmente i meccanismi biologici che le determinano e, soprattutto, non consentono di prevederne l’insorgenza in contesti tumorali ancora inesplorati sperimentalmente.

PRECISE nasce proprio per colmare questo divario. Integrando genomica funzionale,  esperimenti che modificano in modo controllato le cellule tumorali per osservarne la risposta, dati multimodali e intelligenza artificiale, il consorzio svilupperà modelli predittivi capaci di spiegare perché una determinata vulnerabilità emerge in uno specifico tumore e di prevederla anche in quei tumori che non sono ancora stati caratterizzati sperimentalmente.

Human Technopole partecipa al progetto attraverso quattro gruppi di ricerca guidati, rispettivamente, da Francesco Iorio, Andrea Sottoriva, Piero Carninci e Nereo Kalebic, che mettono a fattor comune competenze complementari in biologia computazionale, genomica funzionale, farmacogenomica, evoluzione del cancro e intelligenza artificiale applicata alle scienze della vita. Francesco Iorio è inoltre tra gli ideatori della visione scientifica che ha portato alla nascita del consorzio.

“La biologia del cancro sta entrando in una nuova era: quella predittiva. PRECISE riunisce le principali competenze europee in genomica funzionale, intelligenza artificiale e biologia computazionale per passare dalla descrizione delle vulnerabilità tumorali alla loro previsione. La nostra ambizione è sviluppare modelli generalizzabili in grado di guidare gli esperimenti, accelerare la scoperta di nuovi bersagli terapeutici e ampliare la portata dell’oncologia di precisione” spiega Francesco Iorio, Senior Research Group Leader di Human Technopole. “Uno dei nostri obiettivi è quello di diminuire significativamente il numero di pazienti oncologici il cui genoma non fornisce attualmente indicazioni per terapie mirate”. 

Una delle caratteristiche distintive di PRECISE è la stretta integrazione tra modelli computazionali ed esperimenti biologici.

Le previsioni generate dai modelli computazionali basati sull’intelligenza artificiale guideranno infatti nuovi esperimenti in laboratorio, mentre i risultati sperimentali contribuiranno a migliorare progressivamente la capacità dei modelli di interpretare la complessità del cancro.

Sottolinea il direttore della Fondazione Human Technopole Marino Zerial: “La biologia non ha più un problema di scarsità di dati, ma di capacità di interpretarli. Comprendere i meccanismi che governano le vulnerabilità dei tumori è il passaggio necessario per trasformare i dati in modelli predittivi e nuove opportunità terapeutiche. PRECISE rappresenta esattamente questo cambio di paradigma e riflette pienamente la visione di Human Technopole: integrare competenze e approcci diversi a livello europeo per affrontare sfide che nessun istituto potrebbe sostenere da solo e accelerare il trasferimento della ricerca ai pazienti.”