Un nuovo passo avanti nella ricerca sui vaccini arriva dal team guidato da Rino Rappuoli, direttore scientifico della Fondazione Biotecnopolo di Siena. Lo studio intitolato “Reverse Vaccinology 3.0” è stato pubblicato sulla rivista internazionale Nature Reviews Microbiology e propone un approccio innovativo allo sviluppo dei vaccini basato sull’integrazione tra genomica, immunologia umana, biologia strutturale e intelligenza artificiale.
L’articolo è firmato da Rino Rappuoli, insieme a Emanuele Andreano, responsabile del laboratorio di sierologia della Fondazione Biotecnopolo, e Jason McLellan dell’Università del Texas. Il lavoro descrive una strategia che consente di identificare nuovi antigeni e progettare vaccini con una velocità e una precisione senza precedenti, grazie all’analisi avanzata dei dati biologici.
“Negli ultimi venticinque anni abbiamo visto evolvere profondamente il modo di sviluppare i vaccini – spiega Rappuoli –. Con la Reverse Vaccinology 3.0 integriamo genomica, immunologia e intelligenza artificiale per identificare antigeni e progettare vaccini in modo molto più rapido e razionale. L’intelligenza artificiale ci permette di analizzare grandi quantità di dati biologici e individuare nuovi bersagli vaccinali in tempi che fino a pochi anni fa erano impensabili”.
La vaccinologia ha attraversato negli ultimi decenni tre grandi rivoluzioni. La prima è stata la reverse vaccinology, introdotta nel 2000, che ha utilizzato l’analisi genomica per individuare antigeni protettivi dei patogeni. La seconda fase si è basata sullo studio degli anticorpi monoclonali umani, per comprendere quali parti di virus o batteri siano davvero responsabili della protezione immunitaria.
La nuova fase, definita Reverse Vaccinology 3.0, integra questi strumenti con la potenza dell’intelligenza artificiale e della modellistica strutturale. I dati sugli anticorpi e sugli antigeni vengono analizzati con modelli computazionali avanzati, riducendo i tempi necessari per identificare nuovi bersagli vaccinali e migliorando qualità, sicurezza e stabilità dei vaccini.
Il metodo è stato applicato anche allo studio del virus mpox, permettendo di individuare un nuovo antigene neutralizzante denominato OPG153, identificato grazie a modelli di previsione strutturale basati su AlphaFold e successivamente confermato con tecniche di microscopia strutturale.
Secondo i ricercatori, l’integrazione tra biologia e intelligenza artificiale potrebbe aprire una nuova fase nella progettazione di vaccini, anticorpi e terapie immunologiche. Le stesse tecnologie potrebbero essere utilizzate anche in altri ambiti della ricerca biomedica, dalla progettazione di anticorpi terapeutici fino allo sviluppo di nuove strategie contro tumori e malattie autoimmuni.
La pubblicazione sulla rivista internazionale conferma il ruolo della Fondazione Biotecnopolo di Siena nella ricerca sulle tecnologie vaccinali e nell’applicazione dell’intelligenza artificiale alla biomedicina.
