Un progetto dell’Icb-Cnr di Napoli intende scoprire e convalidare piccole molecole derivate da organismi marini da utilizzare nella prevenzione e terapia dei tumori
di Ruggiero Corcella
Che cos’hanno in comune la storia del golfo di Napoli, i big data e l’immunoterapia? Sono gli ingredienti del Progetto Advise (Antitumor Drugs and Vaccines from the Sea) che ha l’obiettivo di scoprire e convalidare piccole molecole derivate appunto da organismi marini da utilizzare per la prevenzione e la terapia contro il melanoma, il mieloma multiplo e il cancro polmonare, attraverso una piattaforma che sfrutti le potenzialità offerte da grandi mole di dati e dall’Intelligenza artificiale. Il progetto – cofinanziato dall’Unione Europea, dallo Stato Italiano e dalla Regione Campania per un importo di oltre 12 milioni di euro – coinvolge l’Istituto di chimica biomolecolare del Consiglio nazionale delle ricerche (Icb-Cnr) di Napoli, tre dipartimenti di oncologia (Azienda Ospedaliera San Giuseppe Moscati, CEBR – Università di Genova, Gruppo MultiMedica), la Stazione Zoologica «Anton Dohrn», diverse aziende della filiera (tra cui Innovery, azienda specializzata in Data Intelligence e Data Security) e start up nel campo delle biotecnologie.
Il golfo di Napoli e la biologia marina
«Il golfo di Napoli è uno dei luoghi più studiati dal punto di vista della biologia marina, quindi partiamo da una serie di informazioni già disponibili in letteratura», racconta Angelo Fontana, direttore dell’Icb-Cnr e professore di Chimica Organica del Dipartimento di Biologia, Università Federico II di Napoli. Forte di questa tradizione Fontana, che per diversi anni è stato un ricercatore «expat», dal 1994 rientrato in Italia, ha ricominciato in Italia e all’estero lo studio biomedico su piccole molecole (small molecules) di origine naturale che provengono dal mare. Insieme al professorRaffaele de Palma, direttore Immunologia Clinica al Policlinico San Martino, Università di Genova, dai primi anni del 2000, si è interessato in maniera via via più continua di piccole molecole che sono in grado di interagire con il sistema immunitario.
Già individuato un principio attivo con proprietà immunomodulanti
«Le piccole molecole organiche costituiscono i principi attivi dei farmaci. Quelle di nostro interesse sono prodotti di derivazione naturale che, una volta identificati come candidati farmaceutici, vengono sintetizzati con elevatissima purezza in laboratorio», spiega Fontana. «Nello specifico SULFAVANT, il primo principio attivo che abbiamo identificato per le proprietà immunomodulanti, è un lipide che ha un ruolo nella fotosintesi in microalghe marine e che è in grado di stimolare il sistema immunitario umano agendo su cellule che funzionano da master controllo nel riconoscimento delle molecole derivate da agenti infettivi esterni (PAMPS) o di agenti derivati da processi cellulari alterati (DAMPS) come nel caso dei tumori o di alcuni sviluppi degenerativi. Studiamo questo composto, ed altri funzionalmente simili ma con meccanismi di azione differenti, per applicazioni profilattiche come adiuvanti di vaccini, incluso vaccini antitumorali, e applicazioni terapeutiche per la lotta alle malattie oncologiche e degenerative».
Sulla piattaforma informatica, 1.500 estratti
Sulla piattaforma informatica Advise, la prima nel suo genere interamente progettata e sviluppata in Italia, sono già stati «caricati» 1.500 estratti e frazioni di estratti di organismi marini. «I flussi massivi di informazioni originati dalle analisi “omiche” effettuate su queste molecole saranno elaborati utilizzando algoritmi di Intelligenza artificiale e Machine learning in grado di incrementare le probabilità e la velocità del processo di scoperta di quelle sostanze attive da utilizzare per lo sviluppo di nuove terapie» spiega Marco Musella, Healthcare Business Manager di Innovery.
Un modello sperimentale di melanoma e la prova su Sars-Cov-2
SULFAVANT, ad esempio, agisce stimolando in maniera controllata le cellule dendritiche, prima linea di difesa del sistema immunitario e responsabili del riconoscimento di agenti pericolosi per l’organismo. Nel 2017, la molecola ha dimostrato la sua efficacia in un modello sperimentale di melanoma e lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports (Nature). «Siamo in fase preclinica e tra un anno e mezzo dovremmo essere pronti per la richiesta di applicazione in clinica», uno degli obiettivi del progetto Advise. Intanto, Fontana e il suo gruppo di ricerca lo hanno provato, in vitro, con le spike di Sars-Cov-2. «Abbiamo visto una riduzione fortissima della produzione di citochine pro-infiammatorie, uno dei problemi maggiori di Covid», conclude.