QS Edizioni - venerdì 27 dicembre 2024
Scienza e Farmaci
Iper-alimenti: ecco le molecole anti-cancro contenute negli alimenti, individuate dall’intelligenza artificiale
di Maria Rita Montebelli
8 luglio - La dieta è uno dei pilastri della prevenzione delle malattie croniche ed ha un peso rilevante anche sugli esiti del trattamento. Un gruppo di ricercatori inglesi, avvalendosi dell’intelligenza artificiale, è andato a ricercare in quali cibi (i cosiddetti iper-alimenti) fossero più rappresentate le molecole anti-tumorali (cancer-beating molecules o CBM). Con l’obiettivo ultimo di usarli come armi low-cost della prevenzione delle malattie croniche, in una vision di futurismo inclusivo che recupera il mantra ippocratico ‘fa che il cibo sia la tua medicina’.
Scientific Report pubblica questa settimana un interessante studio di Kirill Veselkov (dipartimento di chirurgia oncologica dell’Imperial College di Londra) e colleghi su una possibile applicazione, finora inedita, dell’intelligenza artificiale, che sempre più sta prendendo piede nella pratica clinica.
Dati recenti suggeriscono che oltre il 30-40 per cento dei tumori potrebbe essere prevenuto grazie ad opportune misure dietetiche e di stile di vita.I ricercatori inglesi hanno dunque deciso di ricorrere all’intelligenza artificiale per individuare, all’interno degli alimenti, la presenza di putative molecole anti-cancro. Il loro riconoscimento si basava sulle somiglianze a livello molecolare tra queste sostanze e i trattamenti oncologici approvati. Attraverso un supercomputer (piattaforma DreamLab) i ricercatori inglesi sono andati a simulare le azioni dei farmaci sull’interattoma (l’intero set di interazioni molecolari all’interno di una certa cellula) umano, al fine di ottenere i profili di attività su tutto il genoma di 1962 farmaci approvati (119 dei quali autorizzati come terapie anti-tumorali). L’algoritmo è risultato in grado di riconoscere i farmaci anti-cancro con un’accuratezza dell’84-90%.
A questo punto i ricercatori hanno immesso nel supercomputer una banca dati di circa ottomila molecole bioattive contenute negli alimenti; tra queste il ‘sistema’ ne ha individuate 110 con potenzialità anti-tumorali (la loro somiglianza alle terapie anti-cancro già note era superiore al 70%). Le sostanza anti-tumorali così individuate negli alimenti appartengono a diverse classi: dai flavonoidi, ai terpenoidi ai polifenoli.
Le sostanze riconosciute dal super-computer sono state quindi utilizzate per costruire una ‘mappa del cibo’ che delinea le potenzialità anti-tumorali di ogni ingrediente (sulla base del numero di molecole anti-tumorali contenute). Secondo i ricercatori inglesi, questa metodologia di indagine informerà il disegno della prossima generazione di strategie nutritive anti-tumorali, con finalità preventive e terapeutiche.
L’invecchiamento della popolazione e l’inevitabile carico comportato da malattie croniche quali quelle cardiovascolari, metaboliche, neurodegenerative, oltre ai tumori, sta sottoponendo ad un violento stress-test i servizi sanitari di tutti i Paesi. La dieta gioca un ruolo fondamentale nella prevenzione delle malattie croniche ma non solo; è infatti un fattore in grado di influenzare pesantemente anche gli esiti del trattamento.
Gli alimenti di derivazione vegetale(frutta, ortaggi e verdura) sono particolarmente ricchi di molecole anti-tumorali (cancer-beating molecules o CBM) quali polifenoli, flavonoidi, terpenoidi e polisaccaridi ‘botanici’. Queste sostanze sono in grado di regolare l’attività dei mediatori dell’infiammazione e dei fattori di crescita, di controllare la proliferazione e l’invasione delle cellule tumorali, addirittura di frenare angiogenesi e metastasi. Tra le sostanze ad attività anti-tumorale, individuate con questi criteri, spicca il tè, fonte di molecole anti-tumorali quali le catechine (epigallocatechingallato), terpenoidi (lupeole) e tannini (procianidina); altri esempi riguardano gli agrumi, quali le arance ricche di didimina (flavonoide degli agrumi), obacunone e beta-elemene. Altri ‘campioni’ anti-tumorali della dieta sono le carote, il sedano, l’uva, il coriandolo, il cavolo.
Partendo da questi presupposti i ricercatori inglesi hanno dunque cercato di individuare gli iper-alimenti anti-cancro, cioè quelli particolarmente ricchi di CBM. Il progetto futuro è quello di creare una grande alleanza con industria alimentare, chef, ‘designer’ di alimenti, ingegneri, scienziati ‘sensoriali’, di gestione dei dati e medici per progettare, in parte anche al computer, questi hyper-food della salute, come già illustrato in un Manifesto a dieci punti (The Future od Computing and Food), pubblicato lo scorso anno.
Maria Rita Montebelli
Dati recenti suggeriscono che oltre il 30-40 per cento dei tumori potrebbe essere prevenuto grazie ad opportune misure dietetiche e di stile di vita.I ricercatori inglesi hanno dunque deciso di ricorrere all’intelligenza artificiale per individuare, all’interno degli alimenti, la presenza di putative molecole anti-cancro. Il loro riconoscimento si basava sulle somiglianze a livello molecolare tra queste sostanze e i trattamenti oncologici approvati. Attraverso un supercomputer (piattaforma DreamLab) i ricercatori inglesi sono andati a simulare le azioni dei farmaci sull’interattoma (l’intero set di interazioni molecolari all’interno di una certa cellula) umano, al fine di ottenere i profili di attività su tutto il genoma di 1962 farmaci approvati (119 dei quali autorizzati come terapie anti-tumorali). L’algoritmo è risultato in grado di riconoscere i farmaci anti-cancro con un’accuratezza dell’84-90%.
A questo punto i ricercatori hanno immesso nel supercomputer una banca dati di circa ottomila molecole bioattive contenute negli alimenti; tra queste il ‘sistema’ ne ha individuate 110 con potenzialità anti-tumorali (la loro somiglianza alle terapie anti-cancro già note era superiore al 70%). Le sostanza anti-tumorali così individuate negli alimenti appartengono a diverse classi: dai flavonoidi, ai terpenoidi ai polifenoli.
Le sostanze riconosciute dal super-computer sono state quindi utilizzate per costruire una ‘mappa del cibo’ che delinea le potenzialità anti-tumorali di ogni ingrediente (sulla base del numero di molecole anti-tumorali contenute). Secondo i ricercatori inglesi, questa metodologia di indagine informerà il disegno della prossima generazione di strategie nutritive anti-tumorali, con finalità preventive e terapeutiche.
L’invecchiamento della popolazione e l’inevitabile carico comportato da malattie croniche quali quelle cardiovascolari, metaboliche, neurodegenerative, oltre ai tumori, sta sottoponendo ad un violento stress-test i servizi sanitari di tutti i Paesi. La dieta gioca un ruolo fondamentale nella prevenzione delle malattie croniche ma non solo; è infatti un fattore in grado di influenzare pesantemente anche gli esiti del trattamento.
Gli alimenti di derivazione vegetale(frutta, ortaggi e verdura) sono particolarmente ricchi di molecole anti-tumorali (cancer-beating molecules o CBM) quali polifenoli, flavonoidi, terpenoidi e polisaccaridi ‘botanici’. Queste sostanze sono in grado di regolare l’attività dei mediatori dell’infiammazione e dei fattori di crescita, di controllare la proliferazione e l’invasione delle cellule tumorali, addirittura di frenare angiogenesi e metastasi. Tra le sostanze ad attività anti-tumorale, individuate con questi criteri, spicca il tè, fonte di molecole anti-tumorali quali le catechine (epigallocatechingallato), terpenoidi (lupeole) e tannini (procianidina); altri esempi riguardano gli agrumi, quali le arance ricche di didimina (flavonoide degli agrumi), obacunone e beta-elemene. Altri ‘campioni’ anti-tumorali della dieta sono le carote, il sedano, l’uva, il coriandolo, il cavolo.
Partendo da questi presupposti i ricercatori inglesi hanno dunque cercato di individuare gli iper-alimenti anti-cancro, cioè quelli particolarmente ricchi di CBM. Il progetto futuro è quello di creare una grande alleanza con industria alimentare, chef, ‘designer’ di alimenti, ingegneri, scienziati ‘sensoriali’, di gestione dei dati e medici per progettare, in parte anche al computer, questi hyper-food della salute, come già illustrato in un Manifesto a dieci punti (The Future od Computing and Food), pubblicato lo scorso anno.
Maria Rita Montebelli
8 luglio 2019
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