IBM World Community Grid e l’Università di Nottingham contro la TBC

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Il progetto di ricerca Help Stop TB in crowdsourcing, aiuterà gli scienziati a migliorare la comprensione e il trattamento di una delle malattie più letali al mondo






Gli scienziati dell’Università di Nottingham e World Community Grid di IBM hanno annunciato l’avvio di uno studio sulla tubercolosi, una delle malattie più letali al mondo. Si prevede che centinaia di migliaia di volontari doneranno vaste risorse di calcolo per contribuire a questo sforzo sostenuto da IBM.

Il nuovo progetto “Help Stop TB” su World Community Grid IBM modellerà gli aspetti del comportamento dei batteri responsabili della tubercolosi, per comprenderne meglio le potenziali vulnerabilità che i nuovi medicinali potranno un giorno sfruttare. I volontari metteranno a disposizione la potenza di elaborazione dei loro dispositivi, quando non vengono utilizzati, per eseguire i milioni di calcoli necessari per queste simulazioni. Grazie al crowdsourcing di un supercomputer virtuale in questa modalità per studiare la malattia, sarà possibile conseguire risultati più rapidi e di maggiore portata rispetto all’impiego delle risorse computazionali tradizionali di cui i ricercatori in genere dispongono.

La tubercolosi (TBC) affligge l’umanità da migliaia di anni. Oggi circa un terzo della popolazione umana globale ospita il batterio della TBC e 1,5 milioni di persone ne sono morte nel 2014, spingendo l’Organizzazione Mondiale della Sanità a classificare la TBC, insieme all’HIV, come la malattia infettiva più letale al mondo.

Anna Croft, ricercatrice a capo del progetto Help Stop TB e professore associato presso la facoltà di ingegneria dell’Università di Nottingham, nel Regno Unito, afferma che “la TBC è una delle malattie infettive più letali al mondo, insieme all’HIV, e un terzo della popolazione mondiale ospita il batterio responsabile. La mia équipe utilizzerà World Community Grid per aiutare la scienza a comprendere meglio il batterio della TBC, con l’obiettivo di sviluppare trattamenti più efficaci ed eliminare infine questa minaccia per la salute umana”.

Nonostante lo sviluppo di diversi farmaci e di un vaccino parzialmente efficace nella lotta contro la TBC, il batterio responsabile è in grado di evolversi per resistere alle terapie farmacologiche disponibili, in particolare quando i pazienti interrompono o sospendono il trattamento, evento che si verifica spesso nel caso in cui essi non abbiano un accesso costante ai farmaci e alle cure mediche. Quasi metà dei casi europei risulta ora resistente ad almeno un farmaco e il 4% di tutti i casi a livello mondiale è resistente a regimi terapeutici che associano diverse terapie. I pazienti affetti da HIV con sistema immunitario indebolito sono particolarmente vulnerabili alla TBC.

La tubercolosi può essere un killer lento, spesso latente per lunghi periodi prima di sfruttare la malnutrizione, l’età avanzata o l’indebolimento del sistema immunitario per diventare attiva. La diffusione avviene principalmente attraverso l’aria, quando una persona infetta tossisce, starnutisce, ride o perfino quando parla. I sintomi possono iniziare con tosse, dimagrimento e febbre, evolvendosi poi in difficoltà respiratorie e tosse violenta con emissione di sangue. Inizialmente residente nei polmoni, la malattia può diffondersi e danneggiare altri organi.

Il batterio della tubercolosi ha un rivestimento che lo protegge da molti farmaci e dal sistema immunitario del paziente. Tra i grassi, gli zuccheri e le proteine contenuti in questo rivestimento vi sono molecole grasse, chiamate acidi micolici. Il progetto Help Stop TB utilizzerà la potenza di calcolo donata dai membri di World Community Grid per simulare il comportamento e le proprietà chimiche degli acidi micolici, allo scopo di comprendere meglio come essi proteggono i batteri della TBC. Gli scienziati sperano di utilizzare i risultati per arrivare a sviluppare trattamenti migliori per questa malattia letale, in particolare terapie in grado di eludere le difese delle pareti cellulari del batterio della TBC.

Grazie all’enorme potenza computazionale del World Community Grid, possiamo studiare molte strutture di acidi micolici diverse, anziché limitarci ad alcune”, commenta Croft. “Questo tipo di analisi su questa scala sarebbe altrimenti impossibile”.