Esplorato con il supercomputer uno dei meccanismi alla base della vita VIDEO

Uno dei meccanismi alla base della vita è stato esplorato per la prima volta con l’aiuto di un supercomputer e conoscerlo potrà aiutare a sviluppare molecole per futuri farmaci contro tumori e malattie neurodegenerative. Il risultato, ottenuto in Italia, è pubblicato sulla rivista dell’Accademia delle Scienze degli Stati Uniti. La ricerca è stata coordinata dall’Istituto Italiano di Tecnologia, con l’unità Molecular Modeling and Drug Discovery guidata da Marco De Vivo e con il dottorando Gianfranco Martino come primo autore. Hanno collaborato l’Università svedese di Uppsala e l’azienda AstraZeneca con il sostegno di fondazione Airc e dell’European High Performance Computing Joint Undertaking.

Il meccanismo osservato è fondamentale per il corretto funzionamento delle cellule. Si chiama splicing e consiste nella riorganizzazione delle molecole di Rna perché renda utilizzabili le informazioni contenute nel Dna. Il cuore di questo meccanismo è il cosiddetto ‘spliceosoma’, un grande complesso formato da numerose proteine e lunghi segmenti di Rna, così complesso che finora è stato davvero difficile osservarlo in dettaglio.

A permettere di osservarlo è stato il supercomputer Franklin, dell’Iit, grazie alla simulazione di un sistema molecolare molto grande, composto da circa due milioni di atomi: un numero decisamente superiore rispetto alle simulazioni tradizionali, che in genere includono tra 200mila e 500mila atomi. In questo modo è diventato possibile osservare come lo spliceosoma cambia forma mentre è attivo: un vero e proprio film, mentre finora era stato possibile vedere solo immagini” statiche, che ne mostravano la configurazione atomica in momenti diversi della sua attività.

Le nuove simulazioni hanno permesso di vedere che i movimenti avvengono secondo una sequenza precisa e controllata e hanno inoltre permesso di interpretare dati sperimentali esistenti ma difficili da spiegare.

“Comprendere nel dettaglio il funzionamento dello spliceosoma è un passo fondamentale per poterlo influenzare in modo mirato e per sviluppare nuovi potenziali farmaci”, dice De Vivo. L’obiettivo finale è adesso “la scoperta di nuove terapie” afferma Marco Marcia, professore associato all’Università di Uppsala in Svezia, la cui ricerca sul cancro presso l’Iit è sostenuta dalla fondazione Airc. Il prossimo passo sarà migliorare alcune molecole, già individuate, in grado di regolare l’attività dello spliceosoma.