>   Dipartimento di Informatica   >   Toni Mancini
[login|nuovo account]      [Italiano|English]

Percorsi di eccellenza

Sono attivi i seguenti Percorsi di Eccellenza per gli studenti di laurea triennale e magistrale.

Intelligenza Artificiale per la Medicina Personalizzata in Silico

Progettare un nuovo farmaco costa miliardi di Euro ed il relativo percorso di messa sul mercato è estremamente lungo (>10 anni) e pieno di ostacoli. E’ molto frequente infatti che un farmaco che si comporta bene in laboratorio (in provetta, ovvero "in vitro", oppure su tessuti biologici isolati, ovvero "ex vivo") non superi i successivi stadi di verifica ("clinical trial") su animali e pazienti umani ("in vivo"). Tali stadi avanzati di verifica durano molti anni e sono estremamente costosi, dato che l’utilizzo di animali e pazienti umani impone una grande prudenza ed attenzione alla sicurezza delle cavie.

Il fallimento del progetto di un nuovo farmaco in una fase avanzata ("in vivo") implica una perdita economica ingente per gli attori coinvolti. Questo comporta una sempre maggiore prudenza, da parte delle case farmaceutiche, nell’avviare attività di ricerca per farmaci fortemente innovativi.

Una delle direzioni più rivoluzionarie della ricerca in medicina e farmacologia consiste nel definire ed utilizzare modelli matematici della fisiologia umana ("Virtual Physiological Human", VPH) per progettare e verificare nuovi farmaci e nuovi trattamenti clinici "in silico" (ovvero mediante simulazione al computer), prima di intraprendere costose, rischiose ed invasive sperimentazioni "in vivo" su animali ed esseri umani.

Obiettivo di un modello VPH è di catturare tutti i comportamenti biologicamente validi presenti in natura. Grazie all’uso combinato di misurazioni cliniche (ad es., esami del sangue) e di tecniche algoritmiche di Intelligenza Artificiale è possibile personalizzare tali modelli, affinché simulino il comportamento di un singolo (dato) individuo e la sua personale risposta ad un insieme di farmaci. Tale possibilità apre la porta al progetto (ancora "in silico") di terapie individualizzate ("personalised medicine’'), ovvero che massimizzino le performance per un certo dato individuo e al contempo minimizzino rischio e gravità di effetti collaterali.

In conclusione, il successo della "in silico medicine" permetterà di raggiungere i seguenti obiettivi ad altissimo impatto tecnico, economico, sociale ed etico:

  1. Una forte riduzione nell'uso di cavie animali e di volontari umani per la verifica di nuovi farmaci e protocolli clinici.
  2. Una forte riduzione dei tempi di progetto e verifica di nuovi farmaci, con conseguente riduzione dei costi per i sistemi sanitari nazionali e, quindi, per i cittadini (attualmente la spesa in Sanità è di gran lunga la più onerosa per i bilanci degli stati europei) e il conseguente spostamento degli ingenti fondi così risparmiati nella ricerca di farmaci fortemente innovativi.
  3. La possibilità di progettare trattamenti ottimali per ogni singolo paziente che massimizzino il risultato clinico su quel particolare paziente, al contempo minimizzando il rischio di effetti collaterali e la quantità di farmaco assunto.

Durante il percorso di eccellenza, lo studente imparerà metodologie e tecniche di Intelligenza Artificiale nell’ambito della "in silico medicine" per il progetto e la verifica di trattamenti farmacologici personalizzati, utilizzando opportuni modelli VPH.

Per maggiori informazioni, si veda:



[This web site could never be realised without the sophisticated features of a pure text editor and the extreme power of 220V]