Inventare nuovi farmaci con i supercomputer

La chimica computazionale, anche grazie al progresso delle capacità di calcolo dei moderni supercomputer, è al giorno d’oggi risorsa imprescindibile per la ricerca farmaceutica. Essa si occupa di sviluppare modelli matematici in grado di simulare un sistema chimico con una accuratezza tale da poterne prevedere le proprietà e il comportamento. La chimica computazionale fa quindi incontrare la chimica e la fisica classica, la meccanica quantistica, la biologia, la matematica e l’informatica, restituendo uno strumento efficacissimo per la lotta alle malattie: le simulazioni permettono infatti non solo di comprendere a livello di singolo atomo i processi biologici e patologici, ma anche di mostrarci il modo in cui le molecole che progettiamo siano effettivamente in grado di interagire con le proteine loro bersaglio. Grazie all’high performance computing la scoperta, la selezione e il perfezionamento di nuovi farmaci può avvenire in modo molto più rapido ed economico. In particolare, discuteremo di come l’uso di metodi computazionali abbia permesso di individuare molecole con proprietà inibenti della proteina 3CLpro, fondamentale per lo sviluppo del virus SARS-CoV-2 (il cui blocco dell’attività enzimatica risulta letale per il virus), scoperta che ha aperto la strada per lo studio di farmaci antivirali mirati e specifici.