In virologia, decenni di ricerca hanno permesso di costruire una vasta libreria di molecole e una conoscenza approfondita dei meccanismi biologici alla base di molte malattie. Nel corso del tempo, questo patrimonio scientifico in costante crescita ha rappresentato un punto di partenza per esplorare nuove applicazioni terapeutiche, individuando processi biologici condivisi tra patologie diverse. «Quando comprendiamo a fondo questi meccanismi, possiamo sviluppare terapie innovative capaci di intervenire in modo mirato sui processi che causano la malattia, andando oltre la tradizionale distinzione tra organi e tra specialità mediche», spiega Dietmar Berger, Chief Medical Officer di Gilead Sciences. «È la direzione verso cui si muove oggi la ricerca biomedica, sempre più orientata allo studio dei meccanismi biologici condivisi tra malattie che la medicina ha tradizionalmente affrontato in ambiti separati».
Virologia, oncologia e malattie infiammatorie: si punta sui tratti in comune
Questo approccio si basa su un diverso modo di progettare i farmaci: invece di sviluppare ogni molecola partendo da zero, i ricercatori mettono a punto piattaforme molecolari che possono essere adattate a diversi bersagli biologici, generando nuove applicazioni terapeutiche. Nelle terapie cellulari, per esempio, il procedimento con cui si modificano i linfociti del paziente resta lo stesso, mentre cambia la parte del recettore che li indirizza verso un determinato tumore, e da un’unica base possono così nascere più generazioni di trattamenti destinati a malattie diverse. La stessa logica guida lo sviluppo dei cosiddetti ADC, Anticorpi Coniugati a Farmaci, uno dei campi in cui la ricerca oncologica sta avanzando più rapidamente. L’approccio alla ricerca della biofarmaceutica Gilead è un caso concreto di questo modello: nata nell’ambito della virologia, con lo sviluppo delle prime innovative terapie contro l’HIV e le epatiti virali, ha progressivamente applicato le conoscenze maturate in questo campo all’oncologia e alle malattie infiammatorie, tanto che oggi ha la pipeline di sviluppo clinico più ampia della sua storia (dal 1987), con oltre 50 programmi di ricerca e sviluppo già in fase clinica – distribuiti nelle tre aree – e più di 100 progetti nelle fasi iniziali.
«Siamo in grado di comprendere sempre meglio malattie, meccanismi e bersagli, e possiamo applicare ciò che apprendiamo in un’area alle altre», prosegue Berger. «Nei prossimi anni la ricerca dovrà concentrarsi sui punti in comune tra patologie diverse, utilizzando piattaforme scientifiche e tecnologiche per trasformare queste conoscenze in nuove terapie». Il sistema immunitario è coinvolto in modi diversi a seconda delle aree terapeutiche. Nelle infezioni come l’HIV la ricerca studia il controllo del virus e la sua persistenza nell’organismo, mentre negli altri ambiti il lavoro si concentra sulla regolazione della risposta immunitaria. «In oncologia si cerca di stimolare il sistema immunitario perché riconosca ed elimini il tumore, mentre nelle malattie infiammatorie l’obiettivo è attenuarne l’iperattività, imparando a riportare la risposta entro livelli adeguati», osserva Berger.
La possibilità di trasferire conoscenze scientifiche da una malattia all’altra trova uno degli esempi più emblematici nell’HIV, su cui Gilead è da sempre attiva (oggi circa il 75% delle persone che convivono con il virus nel mondo riceve una terapia nata dal lavoro dell’azienda). «Le terapie oggi più efficaci contro l’HIV agiscono simultaneamente su due o tre bersagli del virus, e questa scelta ha fatto la differenza», afferma Berger. «Proprio lo studio delle conseguenze immunologiche legate a questa infezione ha aperto la strada a strategie di trattamento differenti e, in prospettiva, alla ricerca di una cura».
Terapie mirate e cellule riprogrammate contro il cancro
Il passaggio da questo approccio alla pratica clinica è reso possibile anche da strumenti che permettono di osservare la malattia con un livello di dettaglio irraggiungibile fino a poco tempo fa. Dall’analisi di un singolo gene, e della proteina che codifica, si è passati al sequenziamento dell’intero genoma, che in diverse forme di tumore consente di identificare i diversi fattori che guidano la malattia nel singolo paziente. L’intelligenza artificiale permette di sintetizzare la letteratura scientifica prodotta in tutto il mondo, di progettare molecole su misura per un bersaglio e di individuare i pazienti accomunati dallo stesso meccanismo. Applicata all’analisi delle immagini mediche, ha reso più rapide del 50% le decisioni sul passaggio dalla fase 2 alla fase 3 della sperimentazione clinica. «L’IA è uno strumento capace di generare intuizioni a partire da quantità di dati un tempo impossibili da analizzare, mentre la definizione delle azioni e l’interpretazione dei risultati restano compiti del ricercatore», precisa Berger. «Poiché i modelli vengono addestrati su dati esistenti, l’esplorazione di ambiti ancora inesplorati richiede la creatività umana, che l’intelligenza artificiale può supportare senza sostituirla».
