Novel in silico approaches to depict the protein-ligand recognition events

La scoperta e la commercializzazione di un nuovo farmaco è un processo lungo e dispendioso, che si articola in diverse fasi durante le quali vengono determinate le proprietà fisiche, chimiche e terapeutiche dei composti investigati. In particolare, nella prima fase di questo processo si cerca di verificare che il composto riconosca e interagisca efficacemente con la proteina bersaglio. A tale scopo, negli ultimi decenni numerosi strumenti computazionali sono stati sviluppati e utilizzati per supportare i ricercatori che si adoperano nella parte sperimentale. I problemi affrontati presentano un alto livello di complessità, che sarebbero difficili da studiare in toto, perciò gli sviluppatori di metodi e algoritmi devono necessariamente adottare notevoli semplificazioni. Inoltre, le risorse di calcolo (hardware) determinano le tempistiche con le quali è possibile ottenere il risultato richiesto. In tal senso, lo sviluppo tecnologico ha portato a un importante aumento della potenza di calcolo a costi accessibili, stimolando l’interesse per lo sviluppo di tecniche sempre più complesse. Durante questo progetto di dottorato ci si è focalizzati sullo sviluppo e il miglioramento di metodi in silico, che permettono di rispondere ad alcuni interrogativei a costi e tempistiche di molto ridotte. Inoltre, tali metodi sono stati implementati in software dotati di interfaccia grafica (GUI) al fine di poter aiutare l’utente nel loro utilizzo. Le tecniche computazionali spesso richiedono un’elevata conoscenza teorica delle metodologie e anche una certa competenza informatica, come la gestione di diversi tipologie di file e delle risorse hardware da impiegare. Per questo motivo i software da noi sviluppati sono stati organizzati in pipelines, in modo da automatizzare l’intero processo e rendere questi strumenti fruibili anhce a persone non esperte. Infine, l’utilità di queste nuove metodologie è stata comprovata in progetti in cui questi strumenti hanno permesso di delucidare aspetti interessanti e fino ad ora non ancora accessibili nell’ambito del riconoscimento proteina-ligando.