Tecnologia e ricerca scientifica alleate contro il Coronavirus

È di pochi giorni fa la notizia che il Cineca, il centro di calcolo a Casalecchio di Reno (Bologna), sta mettendo a disposizione di università e centri di ricerca i suoi supercomputer per trovare la cura per il COVID19. Una potenza di calcolo immensa ed intelligenza artificiale al servizio della ricerca scientifica. Così la tecnologia e la ricerca scientifica si sono alleate per sconfiggere il Coronavirus

Tecnologia e ricerca scientifica alleate contro il Coronavirus

Da quando è iniziata la corsa contro il tempo per fermare il Coronavirus, anche la tecnologia ha messo in campo le sue risorse migliori.
Di calcolo, per la precisione.

Marconi, un’eccellenza italiana

Si chiama Marconi il supercomputer “in forze” al centro Cineca a Casalecchio di Reno (Bologna), che sta lavorando in questi giorni a ritmi serrati, alla ricerca di una cura per il Coronavirus.
Questa macchina è in grado di processare e matchare fra loro miliardi di dati, attingendo ad un database di 500 miliardi di molecole, alla ricerca di quelle su cui puntare per far partire il più velocemente possibile la sperimentazione.

Un progetto più grande

Il Cineca fa parte di un consorzio pubblico-privato, Exscalate4CoV (E4C) che ha vinto un bando da 3 milioni di euro istituito dalla Commissione Europea per la ricerca sul Coronavirus.
L’obiettivo è unire le potenzialità di calcolo e le migliori competenze scientifiche per fare fronte comune ed accelerare i tempi di risposta alla pandemia.

Il progetto, guidato dalla Dompé Farmaceutici, mette insieme 18 istituzioni e centri di ricerca in sette Paesi europei. Ed è di fatto a trazione italiana. Oltre appunto al Cineca, ne fanno parte anche il Politecnico e l’Università di Milano, la Federico II di Napoli, l’Università di Cagliari, l’associazione BigData, l’Infn e l’Istituto Spallanzani di Roma

Qualche numero

Exscalate4CoV è oggi la piattaforma di calcolo più veloce al mondo:

• 3 milioni di molecole valutate ogni secondo
• una “biblioteca chimica” consultabile con oltre 500 miliardi di molecole censite

Grazie a questa potenza di calcolo applicata a queste cifre impressionanti, si stanno cercando i farmaci più adatti per il trattamento dei pazienti che attualmente sono affetti dal virus, oltre ad un possibile vaccino per contrastare contagi futuri.

La piattaforma Excalate

La piattaforma di supercalcolo “nasce” dal software di structure-based virtual screening LiGen (Ligand generator). LiGen, a sua volta, è nato dalla collaborazione tra Dompé Farmaceutici ed il Cineca.
Il software era già uno degli strumenti migliori fra quelli nati per virtual screening.

Grazie alle tecniche di calcolo intelligente sviluppate al Politecnico di Milano ed alla stretta collaborazione con un gruppo interdisciplinare di Cineca e Dompé, è stato possibile implementare il software LiGen e sfruttare appieno la potenza di calcolo di Marconi

Intelligenza artificiale e ricerca

In questo progetto non poteva mancare il contributo dell’Intelligenza artificiale, che sarà integrata alla piattaforma di calcolo, a supporto delle sperimentazioni in laboratorio.

A valle degli esperimenti, l’Università di Cagliari completerà la valutazione biologica sui possibili inibitori della malattia, mentre il team di chimica medica della Federico II di Napoli sarà di supporto per la selezione dei migliori composti e si occuperà della sintesi chimica dei migliori candidati alle cure. Infine, una volta trovata la molecola migliore, sarà lo Spallanzani di Roma a realizzare i test sui pazienti

La ricerca nel mondo

Chiaramente non si sta lavorando solo in Italia alla ricerca di una soluzione al Coronavirus.

In America, il super-calcolatore dell’Oak Ridge National Lab del Tennessee si chiama Summit (IBM) e sta contribuendo alla ricerca contro il Coronavirus con 200 milioni di calcolo al secondo.

Con Summit, i ricercatori sono già stati in grado di simulare 8 mila composti nel giro di pochi giorni per modellare ciò che potrebbe influire sul processo di infezione e ne hanno identificati 77 con il potenziale di compromettere la capacità del Covid-19 di attaccare e infettare le cellule ospiti

Verso il vaccino

Per arrivare al vaccino ci vorranno ancora tantissime ricerche e sperimentazioni: prima in vitro, poi sugli animali e solo alla fine sull’uomo. Si parla, ottimisticamente, di alcuni mesi per ottenerne uno efficace.

Urgent Computing

Il progetto Exscalate4CoV (E4C) rientra nel quadro del cosiddetto “urgent computing”, ovvero ricerche e simulazioni necessarie in casi di emergenza, come quella in corso, commissionate da enti nazionali e internazionali.

Il cloud e la sicurezza

La mole immensa di dati che viene processata da questi supercalcolatori ha bisogno di essere messa al sicuro.
Per questo, il cloud è considerato lo strumento migliore, purché dotato di tutte le tecnologie di protezione da attacchi esterni.

Tecnologia nata dall’uomo, per l’uomo

Ci piace concludere con un estratto dell’articolo pubblicato dalla stessa Dompè, che illustra bene un concetto che abbiamo ribadito più volte quando ci siamo trovati a parlare di intelligenza artificiale.
La tecnologia è al servizio dell’uomo, non ne rappresenta il sostituto:

Che i supercomputer del Cineca che usano la piattaforma Exscalate risolvano o meno le equazioni del Covid-19, il futuro è segnato: macchine super «intelligenti» che aiutano l’umanità nel progresso scientifico e industriale. Non robot che ci battono a scacchi o ci rubano il posto di lavoro.

Alcune delle fonti consultate

RAI Servizio Pubblico
Repubblica Scienze
Key4biz
AboutPharma
Dompè

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