La ricerca biofarmaceutica ha appena varcato una soglia storica che promette di cambiare radicalmente il modo in cui concepiamo e sviluppiamo le cure per le malattie più complesse. Isomorphic Labs, la sussidiaria di Google dedicata alle scienze della vita, ha presentato IsoDDE, un motore di progettazione di nuova generazione che rappresenta l’evoluzione diretta del celebre AlphaFold 3. Se quest’ultimo aveva sbalordito il mondo scientifico riuscendo a mappare la struttura tridimensionale delle proteine, IsoDDE si spinge molto oltre: non si limita a osservare la biologia, ma fornisce agli scienziati una mappa precisa per navigare verso la creazione di nuovi trattamenti, colmando il divario tra la teoria strutturale e lo sviluppo pratico di un farmaco.
Uno dei limiti principali dei modelli precedenti risiedeva nella loro capacità di generalizzazione. Spesso, l’intelligenza artificiale tendeva a eccellere nel riconoscere strutture simili a quelle con cui era stata addestrata, ma faticava enormemente quando posta di fronte a sistemi biologici completamente nuovi. IsoDDE ha infranto questa barriera, dimostrando una precisione doppia rispetto ad AlphaFold 3 proprio nei test di “generalizzazione difficile”, quelli dove la somiglianza con i dati noti è minima. La piattaforma è stata in grado di modellare fenomeni biologici estremamente fluidi e complessi, come l’adattamento indotto, ovvero quel processo dinamico in cui una proteina cambia la propria forma nel momento esatto in cui si lega a una molecola farmacologica, o la comparsa di tasche criptiche che rimangono invisibili finché non avviene l’interazione.
Il salto di qualità è ancora più evidente nel campo dei biofarmaci avanzati, come gli anticorpi. Progettare queste molecole è un’impresa titanica a causa della complessità delle loro interfacce e della difficoltà nel prevedere alcune loro parti strutturali specifiche. IsoDDE ha mostrato prestazioni superiori di oltre venti volte rispetto ad altri modelli concorrenti nella previsione delle strutture anticorpo-antigene, aprendo finalmente la strada alla progettazione “de novo”. Questo significa che i ricercatori possono ora iniziare a disegnare da zero anticorpi che non esistono in natura, ottimizzandoli per colpire bersagli terapeutici che finora erano considerati inattaccabili o “non trattabili”.
Oltre alla precisione strutturale, la vera svolta di IsoDDE risiede nella sua capacità di prevedere l’affinità di legame, ovvero la forza con cui una potenziale medicina si aggancia alla sua proteina bersaglio. Fino ad oggi, i ricercatori dovevano scegliere tra tecniche basate sulla fisica classica, estremamente accurate ma incredibilmente lente e costose, o modelli di deep learning veloci ma spesso imprecisi. IsoDDE è riuscito a superare entrambi gli approcci, battendo persino i metodi fisici più rigorosi senza la necessità di basarsi su strutture cristalline ottenute sperimentalmente in laboratorio. Questo vantaggio riduce drasticamente i tempi e i costi computazionali, permettendo uno screening rapidissimo di migliaia di composti candidati.
Un’altra capacità straordinaria di questo sistema è l’identificazione di nuovi siti di legame partendo esclusivamente dalla sequenza di amminoacidi di una proteina. Identificare dove un farmaco può “attaccarsi” è un processo che solitamente richiede anni di tentativi sperimentali. IsoDDE è riuscito a identificare in pochi istanti nuove tasche allosteriche che erano sfuggite ai ricercatori per decenni, come nel caso della proteina cereblon. Questa funzione permette di scoprire modi innovativi per modulare l’attività proteica, offrendo nuove speranze per il trattamento di patologie storicamente difficili da affrontare.