L'intelligenza artificiale rivoluziona lo sviluppo dei nuovi farmaci. Il caso della startup DenovAI

Un laboratorio israeliano di innovazione biotecnologica, sostenuto da alcuni dei maggiori colossi farmaceutici mondiali, ha costituito una nuova startup che sfrutterà l'intelligenza artificiale e la biofisica per costruire una piattaforma per anticorpi progettati al computer destinati allo sviluppo di nuovi farmaci.

La startup, DenovAI, è la seconda società israeliana fondata con i finanziamenti e il sostegno di AION Labs, un'organizzazione con sede a Rehovot lanciata nel 2021 con la missione di creare e investire in startup early-stage focalizzate sull'Intelligenza Artificiale e sulla biologia computazionale al servizio della scoperta e dello sviluppo di farmaci. AION Labs è nata dalla collaborazione di alcuni big tech e big pharma come Pfizer, AstraZeneca, Merck e Teva Pharmaceuticals, insieme ad Amazon's AWS e all'Israel Biotech Fund, ed è diretto da Mati Gill, ex dirigente di Teva.

AION Labs organizza bootcamp per fondatori, inventori e scienziati con l'obiettivo di affrontare le principali sfide del settore. Tra queste, le aziende farmaceutiche globali includono: la progettazione di anticorpi per terapie mirate e la scoperta di farmaci e un sistema di analisi dei dati costruito utilizzando l'intelligenza artificiale per valutare e prevedere la prontezza clinica dei candidati a farmaci.

In questo contesto, DenovAI, fondata con un finanziamento iniziale di circa 2 milioni di dollari, mira a costruire una piattaforma computazionale per la progettazione di anticorpi terapeutici funzionali allo sviluppo di nuovi farmaci.

Gli anticorpi terapeutici sono farmaci salvavita consolidati, ma la selezione di un candidato farmaco tra miliardi di potenziali sequenze di anticorpi è laboriosa e costosa e, in molti casi, non riesce a identificare anticorpi efficaci.

L'obiettivo finale è dunque quello di riuscire a sviluppare una tecnologia in grado di scoprire nuovi anticorpi che possano poi diventare farmaci, attraverso la collaborazione tra la startup, le aziende farmaceutiche e altre aziende del settore con lo scopo di sviluppare nuovi anticorpi.

Per raggiungere questo obiettivo, in prima linea, ci sarà il dottor Kashif Sadiq, uno scienziato che ha lavorato per combinare metodi di fisica teorica e computazionale con l'intelligenza artificiale al fine di comprendere i processi chimici e biologici. Sadiq è stato selezionato come vincitore di un contest, su 15 gruppi partecipanti, dal comitato di investimento di AION Labs e ora lavorerà alla guida della startup a stretto contatto con le aziende farmaceutiche partner.

DenovAI si baserà su una tecnologia brevettata e co-inventata da Sadiq presso il Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL) di Heidelberg, in Germania, che viene concesso in licenza alla startup. L'EMBL è un laboratorio di scienze della vita con 28 Stati membri, tra cui Israele, e più di 110 gruppi di ricerca e di servizio che coprono lo spettro della biologia molecolare in sei siti in Europa.

"Stiamo sviluppando un framework di intelligenza artificiale end-to-end in grado di prevedere sequenze e strutture di anticorpi che si legano con elevata affinità e selettività a qualsiasi epitopo, con una copertura illimitata dello spazio di sequenza. Questo non è mai stato fatto prima" ha dichiarato Sadiq, fondatore e CEO di DenovAI. "Abbiamo assistito a grandi progressi nel campo degli anticorpi terapeutici, ma il processo di sviluppo di nuovi farmaci è incredibilmente lento, molto costoso e inefficiente".

Mati Gill, CEO del Fondo AION, ha aggiunto che finora la scoperta di anticorpi terapeutici si è concentrata principalmente sui processi biologici e, avvenendo in laboratorio, comporta studi preclinici e di fase iniziale che possono richiedere anni.

"Attualmente, lo sviluppo di un nuovo farmaco costa oltre un miliardo di dollari e richiede oltre 10 anni. Con l'aiuto dell'apprendimento automatico e delle tecnologie computazionali di intelligenza artificiale, saremo in grado di ridurre questo tempo da anni a mesi, a settimane, a giorni, per essere infine in grado di farlo a un ritmo molto più veloce, con un processo molto più economico, oltre che molto più preciso e con maggiori probabilità di successo".

"Se la tecnologia evolve correttamente, saremo in grado di progettare nuovi anticorpi terapeutici partendo da zero, per sviluppare anticorpi capaci di attaccare nuovi bersagli che attualmente non hanno anticorpi che li affrontino, in modo da poter trattare malattie che attualmente non vengono trattate con gli anticorpi. Di tutte le malattie esistenti al mondo, pochissime, soprattutto in oncologia, sono trattate con gli anticorpi. Quindi possiamo fare molto di più".

Israele ha identificato la bio-convergenza - l'intersezione tra biologia, ingegneria e intelligenza artificiale - come una priorità nazionale di Ricerca e Sviluppo. Il consorzio di aziende che ha formato AION Labs ha vinto una gara d'appalto indetta dall'Israel Innovation Authority (IIA) nel 2020. L'IIA aveva infatti già lanciato un programma di laboratori di innovazione per stimolare le aziende internazionali a stabilirsi in Israele e ad avere un'esposizione a una serie di sviluppi innovativi nel campo delle scienze della vita.

AION Labs si ispira a BioMed X, un istituto di ricerca biomedica indipendente con sede a Heidelberg, che identifica le sfide di ricerca e sviluppo dell'industria e svolge una ricerca globale di talenti per fondatori di startup.