Nel contesto attuale della scoperta di farmaci, l'intelligenza artificiale (AI) è spesso presentata come la frontiera successiva. Tuttavia, molte delle ambiziose aspettative legate all'AI nel campo medico rimangono in gran parte irrealizzate, principalmente a causa di una carenza di dati adeguati e significativi. In questo scenario emerge Vivodyne, una startup biotecnologica che si propone di risolvere queste criticità con un approccio innovativo.
La piattaforma HIVE: dati biologici causali per l'AI
Vivodyne, con sede negli Stati Uniti, ha sviluppato la piattaforma HIVE, un sistema all'avanguardia di laboratori robotici modulari.
Questi laboratori sono progettati per coltivare e studiare fino a 20 diversi tipi di tessuti umani. La capacità di HIVE di dosare e monitorare autonomamente questi tessuti permette di generare dati biologici causali, un elemento cruciale che, secondo Vivodyne, è attualmente carente nei modelli di AI per la scoperta di farmaci.
I modelli AI odierni si basano prevalentemente su dati derivanti da test sugli animali o da studi su singole cellule o proteine, piuttosto che su tessuti viventi. Questa limitazione porta a risultati spesso fuorvianti, come evidenziato dalla critica che i modelli attuali finiscono per “curare il cancro nei topi” anziché negli esseri umani. Vivodyne sostiene che i suoi modelli di tessuto imitano fedelmente gli organi umani reali: le cellule epatiche mostrano una precisione predittiva del 94% per la tossicità rispetto ai test umani, il tessuto delle vie aeree corrisponde al comportamento umano reale nel 96% dei casi e il midollo osseo raggiunge il 100% di concordanza in test con 20 farmaci chemioterapici.
Il più grande datacenter biologico umano al mondo
Un passo significativo per Vivodyne è stato il lancio del più grande datacenter biologico umano al mondo. Questa imponente struttura, situata nella San Francisco Bay Area e a Filadelfia, integra 12 laboratori HIVE e la nuova piattaforma Series 2 TissueDisk. Quest'ultima è una piattaforma su chip in grado di far crescere centinaia di tessuti umani funzionali contemporaneamente, espandendosi su oltre 20 tipi di organi, inclusi fegato, polmoni, intestino, midollo osseo e varianti specifiche di malattie come tumori e fibrosi.
Il sistema è in grado di eseguire esperimenti controllati su oltre 3,1 milioni di campioni di tessuto umano all'anno, una scala che supera il doppio di tutti i test clinici condotti negli Stati Uniti.
Questo approccio innovativo consente ai modelli AI di apprendere rapidamente e di prevedere le risposte biologiche attraverso un sistema di apprendimento di rinforzo a ciclo chiuso, fornendo una comprensione causale delle risposte dei tessuti.
Le sfide e la visione futura della medicina
Nonostante i progressi, Vivodyne sottolinea la necessità di un “controllo di realtà” nell'industria della scoperta di farmaci basata sull'AI. La realtà farmaceutica mostra che circa il 90% dei farmaci efficaci negli studi sugli animali non riesce a ottenere l'approvazione regolamentare per l'uso umano. Questo elevato tasso di insuccesso evidenzia il divario tra i risultati preclinici e il successo clinico, un gap che Vivodyne si propone di colmare fornendo dati più rappresentativi e causali provenienti direttamente dai tessuti umani.
La visione a lungo termine di Vivodyne è ambiziosa: rendere la biologia umana computabile attraverso la creazione di un “modello del mondo” biologico. Le sue tecnologie, che includono tecniche multimodali ad alta risoluzione come l'imaging 3D, il sequenziamento trascrittomico e la profilazione proteomica, sono destinate a rivoluzionare lo sviluppo e il test dei farmaci. Collaborazioni con importanti aziende farmaceutiche e investimenti significativi, che ammontano a quasi 80 milioni di dollari, rafforzano la rilevanza di questo approccio. Vivodyne si posiziona così per sfidare il paradigma attuale, spingendo l'industria verso una nuova era di cure mediche basate su una comprensione più profonda e computabile della biologia umana.
