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Covid-19: il supercalcolatore HPC5 per trovare la cura
Con l'aiuto del supercomputer Eni, il consorzio pubblico-privato Exscalate4Cov ha condotto il più grande esperimento di modellazione molecolare mai realizzato al mondo.
di Lisa Ovi 27-11-20
A fine gennaio 2020, la Commissione europea annunciò l'allocazione d'emergenza di €10 milioni per iniziative di ricerca contro l'emergente minaccia del nuovo coronavirus, il SARS-CoV2. Nacque così il progetto EXSCALATE4CoV (E4C), una collaborazione tra enti pubblici e privati volta a sfruttare le risorse dei supercomputer e dei migliori laboratori di ricerca in scienze della vita dell'UE sotto la guida della società bIofarmaceutica italiana Dompé. Al centro delle operazioni di simulazione c'è il supercomputer industriale più potente al mondo: HPC5, al centro del Green Data Center dell'Eni in provincia di Pavia.

Ha preso il nome di Fast Track phase ed è durato 60 ore, il più complesso esperimento di supercalcolo molecolare mai realizzato per identificare nuove terapie contro il virus che messo in ginocchio il mondo nel 2020. Obiettivo del progetto era testare 70 miliardi di molecole su 15 siti attivi del Sars Cov 2, attraverso l’elaborazione di mille miliardi di interazioni. Avviato venerdì 19 novembre e conclusa lunedì 21 novembre, la sperimentazione ha eseguito simulazioni su 5 milioni di molecole al secondo, arrivando ad elaborare 1074 miliardi di interazioni con il risultato di generare 65 terabyte di dati molecolari.

Le simulazioni si sono concentrate sulle proteine grazie al quale il virus si aggancia alle cellule viventi per dare il via all'infezione. Lo screening di 10mila principi attivi già noti e testati su esseri umani promette l'individuazione di farmaci potenzialmente efficaci tra tanti già clinicamente testati, ovvero immediatamente disponibili. Eni e il consorzio Exscalate4CoV sostengono che questa sarà solo la prima di una serie di soluzioni terapeutiche identificate con l’ausilio della modellistica molecolare.

Le operazioni di calcolo sono state condotte grazie al software di screening virtuale accelerato dal Politecnico di Milano e da Cineca e alla biblioteca molecolare Exscalate dell’azienda biofarmaceutica Dompé, con il supporto del supercomputer Marconi100 di Cineca. I risultati, processati dalla piattaforma Sas Viya con tecniche di intelligenza artificiale e analisi avanzata, saranno liberamente accessibili alla comunità scientifica mondiale sul portale mediate.exscalate4cov.

Nella prima fase della sperimentazione, dall’inizio del progetto fino a giugno 2020, HPC5 e altri tre supercomputer impegnati nella ricerca hanno condotto test di docking su oltre 400.000 molecole, tra farmaci artificiali e prodotti naturali, messi a disposizione da Dompé. Il primo screening di un database di farmaci noti ha prodotto una vasta gamma di potenziali bersagli molecolari che bloccano l'attività virale nell’ambito della simulazione. I terabyte di dati generati verranno ora analizzati per testarne attività e tollerabilità, al fine di identificare i farmaci più promettenti da sintetizzare e avviare ad una fase clinica.

Tra le più promettenti, è degna di nota la molecola Raloxifene, un farmaco usato per la cura dell’osteoporosi, che ha dimostrato una potenziale efficacia nel bloccare la replicazione del virus all’interno delle cellule. La molecola è ora oggetto di un trial clinico di fase 3, approvato dall’Agenzia italiana del farmaco.

Nelle parole di Francesco Frigerio, esperto Eni al lavoro per il progetto Exscalate4CoV: “Il Raloxifene è il primo miglior risultato messo in evidenza dal processo di test multistadio attualmente in corso", afferma Figerio. L'Agenzia europea per i medicinali ha adesso il compito di studiare i risultati prodotti dal progetto Exscalate4CoV, e di dare quindi inizio alle valutazioni cliniche per il Raloxifene relativamente a un suo potenziale impiego contro il COVID-19.

(lo)