UN ALGORITMO QUANTISTICO PER STUDIARE LE TRASFORMAZIONI DELLE PROTEINE
Grazie alle eccezionali prestazioni che sembrano destinati a raggiungere, legate alle proprietà indeterministiche della materia su scala subatomica, i computer quantistici potrebbero diventare gli strumenti chiave per la comprensione dei complessi processi dinamici alla base del funzionamento delle proteine, le molecole che presiedono alla quasi totalità delle reazioni biochimiche essenziali per la vita. E’ quanto afferma uno studio condotto da tre fisici teorici dell’Università di Trento apparso ieri su Physical Review Letters, che mostra la validità e le potenzialità di un approccio fondato sull’utilizzo del calcolo quantistico nel simulare i cambiamenti strutturali a cui sono sottoposte le proteine nel corso delle loro vite, trasformazioni biologiche estremamente rilevanti da cui dipende la sintesi e l’attivazione di queste ultime. Un risultato che sottolinea ancora una volta i grandi vantaggi che potranno derivare dal pieno sviluppo delle tecnologie quantistiche, un settore che vede l’INFN impegnato in prima linea.
La formazione (processo di ripiegamento) o l’espletazione delle funzioni biologiche delle proteine, che si compongono di catene di amminoacidi, è regolato da specifici cambiamenti della loro forma. Analizzare in maniera puntuale e riuscire a prevede le variazioni strutturali di queste biomolecole risulta perciò un passaggio fondamentale per sviluppare cure mediche avanzate per vecchie e nuove malattie: da quelle più studiate, come cancro e malattie degenerative, a quelle emergenti (Covid-19), fino alle malattie rare. A tal fine, è oggi possibile, attraverso tecniche di microspia elettronica, effettuare in molti casi esperimenti che forniscono delle vere e proprie “fotografie” delle proteine con un livello di dettaglio atomico, ma solo quando queste si trovano nella forma stabile e biologicamente attiva. Una limitazione che rende in buona parte ancora ignote le dinamiche legate al loro comportamento.
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