Oltre le mappe delle dipendenze tumorali: nasce il consorzio PRECISE

PRECISE (Predictive Relationships Explaining Cancer Genetic Interactions and Synthetic Essentiality) è un’iniziativa paneuropea che mira a portare la ricerca oncologica oltre la catalogazione delle vulnerabilità del cancro, verso la capacità di predirle prima che vengano validate sperimentalmente. Human Technopole (HT) è tra i membri fondatori del consorzio, con Francesco Iorio alla guida delle attività scientifiche svolte all’interno dell’istituto insieme ad altri gruppi di ricerca di HT. Il consorzio e la sua visione scientifica sono presentati in un articolo pubblicato su  Nature Genetics.

Nonostante i notevoli progressi dell’oncologia di precisione, comprendere come i tumori evolvano e individuarne le vulnerabilità terapeutiche resta una delle principali sfide della ricerca oncologica. Le cellule tumorali dipendono spesso da specifici geni o vie molecolari per sopravvivere e proliferare, creando punti di debolezza che possono essere sfruttati a fini terapeutici. Negli ultimi anni, gli screening sperimentali su larga scala hanno permesso di costruire le cosiddette mappe delle dipendenze tumorali, identificando numerose vulnerabilità e contribuendo in modo decisivo alla scoperta di nuovi bersagli terapeutici. Queste mappe, tuttavia, descrivono principalmente dove tali vulnerabilità si manifestano, fornendo informazioni ancora limitate sui meccanismi biologici che le determinano, su come cambino durante il trattamento e su come si comportino nei diversi contesti biologici.

Per superare questi limiti, PRECISE riunisce oltre 30 gruppi di ricerca sperimentale e computazionale provenienti da più di 20 istituti di ricerca e università di nove Paesi europei. PRECISE rappresenta la prima iniziativa coordinata a livello europeo volta allo sviluppo di modelli predittivi delle vulnerabilità del cancro su vasta scala. Combinando biologia delle perturbazioni, caratterizzazione molecolare multimodale, machine learning e intelligenza artificiale (IA), il consorzio PRECISE punta non solo a determinare dove si manifestino le vulnerabilità del cancro, ma anche a comprenderne le cause e a prevederne la comparsa in contesti mai testati prima. Questo approccio integrato ha il potenziale di accelerare la scoperta di nuovi bersagli terapeutici ed estendere i benefici dell’oncologia di precisione per quei pazienti il cui tumore attualmente non dispone di opzioni terapeutiche efficaci.

Una caratteristica distintiva di PRECISE è il suo processo iterativo di predizione e validazione. Invece di limitarsi ad analizzare dati già esistenti, i modelli computazionali guidano la pianificazione di nuovi esperimenti, dando priorità alle perturbazioni più informative da testare in laboratorio. I nuovi dati ottenuti sono poi usati per affinare i modelli, creando un continuo feedback loop che ne migliora progressivamente la capacità predittiva. Attraverso questi cicli iterativi di predizione e validazione, PRECISE mira a individuare regole biologiche generalizzabili in grado di spiegare e prevedere le vulnerabilità del cancro in diversi tipi di tumore e contesti biologici, comprese condizioni mai investigate sperimentalmente.

Andrea Sottoriva, Responsabile del Centro di Ricerca di Biologia Computazionale a Human Technopole, dice: “È possibile stare un passo avanti al cancro, anticipandone le prossime mosse? È proprio questa l’ambizione di PRECISE: trasformare l’oncologia da una disciplina reattiva a una predittiva.”

HT contribuisce a questa iniziativa attraverso i gruppi di ricerca guidati da Francesco Iorio, Andrea Sottoriva, Piero Carninci e Nereo Kalebic, che mettono a sistema competenze in biologia computazionale, machine learning, genomica funzionale, farmacogenomica ed evoluzione del cancro. Insieme agli altri partner del consorzio, questi gruppi stanno costruendo le basi sperimentali e computazionali di un nuovo approccio europeo alla genomica funzionale del cancro orientata alla previsione delle vulnerabilità tumorali.

Francesco Iorio, Senior Research Group Leader nel Centro di Ricerca di Biologia Computazionale e primo autore di questo articolo, spiega: “La biologia del cancro sta entrando in una nuova era: quella predittiva. PRECISE riunisce le principali competenze europee in genomica funzionale, intelligenza artificiale e biologia computazionale per passare dalla descrizione delle vulnerabilità tumorali alla loro previsione. La nostra ambizione è sviluppare modelli generalizzabili in grado di guidare gli esperimenti, accelerare la scoperta di nuovi bersagli terapeutici e ampliare la portata dell’oncologia di precisione.”

PRECISE si fonda anche sull’open science. Il consorzio promuove standard sperimentali comuni, pipeline di analisi interoperabili e principi FAIR per garantire che i set di dati e gli strumenti computazionali possano essere condivisi, integrati e riutilizzati dalla comunità scientifica internazionale.

“PRECISE è molto più di un consorzio: è una visione scientifica condivisa,” sottolinea Francesco Iorio. “Mettere insieme così tanti eccellenti ricercatori attorno a un’ambizione comune è al tempo stesso stimolante ed entusiasmante, e questo spirito di collaborazione sarà essenziale per affrontare quesiti scientifici che nessun singolo laboratorio potrebbe risolvere da solo.”

Riunendo competenze complementari nella biologia sperimentale, computazionale e nell’intelligenza artificiale all’interno di una rete europea coordinata, PRECISE punta ad accelerare la transizione verso una nuova generazione di ricerca oncologica predittiva. La pubblicazione di questo articolo su Nature Genetics segna il lancio ufficiale della visione scientifica del consorzio e l’inizio di un’attività europea coordinata volta a ridefinire il modo in cui le vulnerabilità del cancro vengono individuate, comprese e trasformate in nuove opportunità terapeutiche.

Ulteriori informazioni sul consorzio, la sua visione scientifica e suoi obiettivi sono disponibili sul portale web di PRECISE.