Il Nobel per la Chimica di quest’anno premia un cambio di paradigma nella comprensione e nella progettazione delle molecole che muovono la vita: grazie al calcolo e all’intelligenza artificiale è ormai possibile prevedere e costruire proteine con precisione impensata fino a pochi anni fa. Il riconoscimento è andato a David Baker, Demis Hassabis e John Jumper, autori di strumenti che hanno già trasformato la ricerca medica e biotecnologica.
Perché questa svolta conta adesso
Le proteine sono gli attrezzi fondamentali delle cellule: la loro funzione dipende dalla forma tridimensionale che assumono una volta ripiegate. Capire e prevedere quel ripiegamento permette di identificare bersagli terapeutici, progettare farmaci e creare molecole completamente nuove con funzioni utili alla medicina e all’industria.
Per decenni il problema di ricavare la struttura di una proteina a partire dalla sua sequenza di aminoacidi è rimasto in gran parte irrisolto, con previsioni spesso lontane dalla realtà. Negli ultimi anni due strade si sono affermate: l’approccio computazionale guidato da reti neurali e l’ingegneria computazionale delle sequenze che progetta proteine “ex novo”.
Come ci sono arrivati i vincitori
Il team di DeepMind a Londra, guidato da Demis Hassabis e con John Jumper tra i principali sviluppatori, ha sviluppato il sistema noto come AlphaFold2. Il suo modello ha rivoluzionato la previsione strutturale su larga scala, portando l’accuratezza delle stime a livelli che oggi consentono di mappare centinaia di milioni di proteine note a partire dal loro codice genetico.
Parallelamente, David Baker e il suo gruppo all’università di Washington hanno lavorato su un diverso fronte: con il pacchetto informatico Rosetta hanno dimostrato di poter progettare proteine completamente nuove. Uno dei primi successi fu la proteina artificiale chiamata Top7, realizzata nei primi anni Duemila, che mostrò come fosse possibile non solo prevedere ma anche costruire strutture funzionali non esistenti in natura.
La combinazione di predizione e design ha reso superflue molte delle tradizionali “gare” tra biochimici: oggi si lavora piuttosto su come applicare questi strumenti in contesti clinici e industriali.
Implicazioni pratiche
Le ricadute per i pazienti e per la ricerca sono concrete e rapide. Tra le applicazioni già in sviluppo o in uso:
- Accelerazione dell’identificazione di target farmacologici e ottimizzazione di farmaci a piccole molecole.
- Progettazione di anticorpi e proteine terapeutiche su misura per malattie complesse.
- Realizzazione di vaccini e biomateriali, sensori molecolari e nanodispositivi.
- Strumenti diagnostici più sensibili e specifici, grazie a proteine ingegnerizzate.
- Sviluppi in agricoltura e biotecnologie ambientali, come enzimi per degradare inquinanti.
Progetti di citizen science come Foldit mostrano inoltre come il contributo umano possa integrarsi con gli algoritmi, mentre Baker ha dichiarato di aver usato le sue piattaforme per progettare proteine capaci di bloccare l’ingresso del coronavirus nelle cellule, con ipotesi anche per applicazioni come spray nasali protettivi.
Chi riceve il premio e come verrà diviso
Il Comitato Nobel ha deciso di assegnare metà del premio a David Baker e l’altra metà a Demis Hassabis e John Jumper, che si divideranno il riconoscimento economico di 967.000 euro. Hassabis, nato a Londra, ha 48 anni; Jumper è un ricercatore statunitense trentasettenne; Baker insegna all’università di Washington a Seattle.
Oltre al riconoscimento scientifico, il premio sottolinea una tendenza più ampia: l’integrazione tra informatica avanzata e biologia molecolare che sta ridisegnando tempi e costi della scoperta scientifica.
Contesto e precedenti
Lo scorso anno il Nobel per la Chimica era stato assegnato agli scopritori dei quantum dot, particelle nanoscalari impiegate in elettronica e diagnostica. Nel corso della stessa settimana sono già stati annunciati altri riconoscimenti: il premio per la Medicina è andato ai biologi Victor Ambros e Gary Ruvkun per la scoperta dei microRNA, mentre quello per la Fisica è stato attribuito a pionieri dell’intelligenza artificiale.
La selezione dei Nobel per Chimica e Fisica avviene presso la Reale Accademia delle Scienze di Svezia a Stoccolma, su nomine raccolte da esperti internazionali. Una nota storica: dai primi premi del 1901 a oggi solo un numero molto limitato di donne ha ricevuto il Nobel per la Chimica.
Il riconoscimento sarà formalmente consegnato durante la cerimonia svedese di dicembre, evento che conclude una settimana di annunci che ogni anno mette in luce scoperte percepite come cruciali per il “benessere dell’umanità”.
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Elio Ferri, appassionato di attualità e dotato di un acuto senso dell’analisi, vi informa con chiarezza sugli eventi che plasmano il mondo e l’Italia.