Collaborazione per la ricerca di farmaci contro il coronavirus

Novartis Institutes for BioMedical Research (NIBR) è un team globale di scienziati che effettua ricerca su farmaci per debellare e alleviare le malattie. Il team sta attualmente lavorando per affrontare alcune delle più grandi sfide di salute pubblica del mondo: trovare farmaci per combattere il COVID-19 e le future forme di coronavirus che potrebbero causare la prossima pandemia.

Il processo di ricerca sui farmaci è costoso e lungo, infatti ci vogliono circa dieci anni per far uscire un farmaco sul mercato. Wilian Cortopassi, Senior Expert I in Data Science presso NIBR Emeryville, trascorre le sue giornate utilizzando strumenti computazionali per capire meglio come i farmaci candidati possono interagire con le strutture proteiche critiche nel corpo umano.

Per essere più produttivo e trovare farmaci più efficaci, il suo team analizza complesse informazioni molecolari 3D fino a formulare ipotesi che possono essere testate. "Per analizzare i risultati sul campo, abbiamo bisogno di utilizzare strumenti all'avanguardia progettati per l'osservazione e l'interazione con oggetti tridimensionali complessi" dice.

I ricercatori di farmaci, nella fase iniziale di ricerca, sono stati tradizionalmente costretti a utilizzare rappresentazioni 2D di molecole 3D per fare il loro lavoro e condividere le loro ipotesi con i colleghi, molti dei quali, come i chimici farmaceutici e i biologi, non hanno la stessa esperienza quando si tratta di visualizzare strutture molecolari complesse. Ricercatori come Cortopassi erano soliti creare presentazioni PowerPoint per mostrare diverse viste delle strutture molecolari, oppure mostravano proteine 3D su schermi di computer 2D.

Le cose hanno cominciato a cambiare nel 2016, quando Glen Spraggon, Director of Structural Biology presso il Genomics Institute della Novartis Research Foundation (GNF) a La Jolla (un istituto di ricerca NIBR), ha indossato un visore Oculus e ha provato una demo del software VR di Nanome per aiutare i membri del suo team a comprendere meglio le strutture proteiche 3D e dove i farmaci si legano per attivare o disattivare le proteine target, modulando così la malattia. Poco dopo, NIBR e Nanome hanno iniziato a lavorare insieme per sviluppare la soluzione di Nanome.

Viktor Hornak, Associate Director presso NIBR Cambridge dice: "Con i progressi della biologia strutturale, si stanno risolvendo strutture biomolecolari più grandi e complesse.

Queste strutture 3D sono difficili da analizzare su monitor 2D piatti. In VR si possono osservare queste strutture come veri oggetti 3D. L'immersione è sorprendente: si può anche entrare nella molecola e guardarla dall'interno, cosa che era semplicemente impossibile con le nostre vecchie tecnologie di visualizzazione 3D. Inoltre, in VR, tutto lo spazio intorno a te diventa lo schermo del tuo computer. Possiamo usare tutto quello spazio per visualizzare molti tipi diversi di dati durante la nostra ricerca scientifica, il che è incredibilmente utile per trovare modelli e relazioni nel complesso e denso sistema di informazioni con cui lavoriamo oggi."

Glen Spraggon aggiunge che la VR sta permettendo a NIBR di ricavare più idee da diversi tipi di scienziati. Inoltre, quando ha fatto indossare per la prima volta ai membri del team i visori Oculus per testare la prova di concetto di Nanome, racconta che: "C'è stato un momento in cui hanno afferrato la proteina, l'hanno allungata e hanno sbirciato dentro. Tutto qui. Abbiamo capito che la VR è una grande soluzione per trasformare le persone da osservatori passivi a partecipanti che interagiscono."