Da Londra a Losanna, Isomorphic Labs rivoluziona la scoperta di nuovi farmaci

Sergei Yakneen è diventato Chief Technology Officer di Isomorphic Labs nel 2022. Thomas Kern / SWI swissinfo.ch

Isomorphic Labs, spin-off di Google DeepMind, sta sviluppando un motore per la progettazione di farmaci basato sull’intelligenza artificiale che, secondo l’azienda, sarà in grado di "trovare una soluzione" a qualunque malattia. Il suo CTO, a Losanna, ha parlato con Swissinfo del ruolo chiave della Svizzera, del clamore attorno all’IA e di cosa servirà per curare il cancro.

Nel 2013 Sergei Yakneen era avviato a una brillante carriera nel settore tecnologico, come responsabile di un team di progettazione software per Amazon in Canada, quando la sua vita ha subito una svolta drammatica: la madre è morta di cancro al pancreas a soli 54 anni.

Yakneen è cresciuto in mezzo a personale medico e scientifico, perché negli anni ’80 la sua città, Krasnojarsk, importante centro industriale nella Siberia centrale del periodo sovietico, rientrava in un’ampia rete di centri scientifici e di ricerca.

Eppure non ha mai sentito il desiderio di diventare medico come la madre, oncologa presso l’ospedale cittadino. “Ero più interessato ai computer”, ha spiegato, tanto che da bambino passava ore a montare elaboratori e scrivere programmi.

Vedere i suoi familiari medici impegnare tutte le proprie energie nella ricerca di una cura per il cancro della madre, però, gli ha fatto cambiare approccio.

“Con la mia carriera nelle tecnologie mi sentivo impotente”, ha detto Yakneen, che all’epoca aveva 33 anni. “Non potevo restare in quel mondo con la coscienza pulita. Continuavo a pensare: se in futuro uno dei miei figli o figlie dovesse affrontare la stessa malattia, che cosa avrei fatto io per trovare una cura?”

Così ha lasciato il lavoro ad Amazon ed è entrato a far parte dell’Ontario Institute for Cancer Research, dove ha messo a frutto le sue competenze per analizzare i dati di sequenziamento del DNA di migliaia di pazienti di reparti oncologici, al fine di capire come le mutazioni genetiche influenzino l’insorgenza e la progressione del cancro.

Quasi dieci anni più tardi, nel 2022, è diventato parte del team fondatore e Chief Technology Officer (CTO) a Losanna di una delle aziende più discusse nel campo della scoperta di farmaci basati sull’IA: Isomorphic Labs.

La carriera di Sergei Yakneen

Sergei Yakneen è cresciuto a Krasnojarsk, in Siberia, per poi emigrare in Canada a 14 anni dopo la caduta dell’Unione Sovietica. Ha trascorso lì i successivi 21 anni, studiando informatica e matematica e avvicinandosi al mondo delle reti neurali e dell’apprendimento automatico. Nel frattempo ha lavorato in diverse aziende, tra cui il colosso dell’e-commerce Amazon, lanciando la sua prima filiale canadese di ingegneria del software.

In seguito è diventato assistente di ricerca presso l’Ontario Cancer Research Institute e ha contribuito a guidare il gruppo di lavoro tecnico del Pan Cancer Analysis of Whole Genomes Project, la più grande iniziativa al mondo per l’analisi dei dati sul cancro.  

Inoltre ha conseguito un dottorato di ricerca in biologia computazionale e genomica del cancro a Heidelberg, in Germania, dove ha scritto algoritmi per l’analisi dei dati genomici su scala demografica. Questo gli ha permesso di essere assunto da SOPHiA GENETICS, un’azienda svizzera di tecnologia sanitaria che crea piattaforme di IA per aiutare il personale medico e nel campo della ricerca a interpretare dati genetici e clinici complessi. Yakneen è entrato a far parte di Isomorphic Labs come CTO nel 2022, poco dopo la fondazione dell’azienda nel novembre dell’anno precedente.

La multinazionale con sede a Londra è stata fondata nel 2021 da DeepMind, laboratorio di ricerca sull’intelligenza artificiale di Google, con l’obiettivo di “trovare una soluzione a qualsiasi malattia tramite l’IA”. Il suo fondatore e CEO, Demis Hassabis, ha vinto il Premio Nobel per la Chimica 2024 insieme al collega John Jumper per lo sviluppo di un modello di IA rivoluzionario, AlphaFold. Insieme hanno risolto un problema con cui la chimica lottava da più di mezzo secolo: come prevedere la struttura tridimensionale delle proteine.

La maggior parte dei farmaci agisce legandosi a punti precisi di una proteina, cosa possibile solo conoscendone la forma tridimensionale. Identificare questa forma era una procedura lenta e costosa che poteva richiedere fino a cinque anni, mentre AlphaFold ci riesce in pochi minuti.

“Si è capito subito che era un modello altamente rivoluzionario”, ha affermato Yakneen, il quale a fine 2020, quando è stata rilasciata la seconda versione di AlphaFold (ora ce ne sono tre), lavorava presso SOPHiA GENETICS. “Prima poteva volerci un intero dottorato per decifrare la struttura di una singola proteina. Con AlphaFold 2, basta inserire la sequenza di amminoacidi per ottenere la previsione della struttura tridimensionale con una precisione quasi analoga”.

Ormai è difficile trovare case farmaceutiche o laboratori biotecnologici che non utilizzino AlphaFold o un modello di previsione sulla stessa falsariga in qualche fase della propria ricerca.

Da solo AlphaFold non può curare malattie, ma non è per questo che è stato creato, dice Yakneen: “Stiamo producendo una suite di modelli di IA che, nell’insieme, costituiscono un motore per la progettazione di farmaci con cui, secondo noi, sarà possibile creare medicinali in modo più rapido, economico e con percentuali di successo molto maggiori”.

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È stato proprio questo ad attirare la sua attenzione sull’azienda: “L’obiettivo non è occuparci di una particolare malattia o di una certa parte della procedura di scoperta dei farmaci, ma di costruire modelli generali che possano aiutarci a trovare una soluzione per qualunque malattia”, incluse patologie a lungo considerate incurabili.

La “grande sfida”, secondo lui, è arrivare a far sì che i modelli di IA riescano a progettare una varietà di molecole con proprietà molto specifiche, come dei “farmaci su misura” per ogni malattia e persona.

Isomorphic è ormai uno dei principali partecipanti a una corsa sempre più competitiva per rivoluzionare lo sviluppo dei farmaci e offrire terapie nuove e migliori in una frazione del tempo e dei costi attualmente necessari.

I colossi farmaceutici Novartis ed Eli Lilly (che ha sviluppato il celebre farmaco dimagrante GLP-1 Zepbound) hanno già stretto una partnership con l’azienda londinese per scoprire nuovi candidati farmaci, sottoscrivendo accordi che potrebbero valere miliardi. A gennaio, Isomorphic ha firmato un accordo con la multinazionale statunitense nel settore della salute Johnson & Johnson per affrontare malattie “difficili da curare” con diverse modalità di trattamento, come piccole molecole e farmaci biologici. In più, sta sviluppando un portafoglio indipendente di candidati farmaci incentrati sull’oncologia e l’immunologia.

La terza versione di AlphaFold è stata lanciata congiuntamente da Isomorphic Labs e Google DeepMind nel 2024, consentendo a ricercatori e ricercatrici di modellare strutture e interazioni di tutte le molecole viventi. Da allora, l’azienda ha compiuto ulteriori progressi su diverse problematiche legate alla progettazione dei farmaci.

Il legame con Losanna

In qualità di CTO, Yakneen ha il compito di mettere insieme il team incaricato di sviluppare la tecnologia alla base del “motore per la progettazione dei farmaci” di Isomorphic e ha suggerito come sede Losanna, da affiancare al quartier generale di Londra.

Yakneen se ne è innamorato dopo essersi trasferito lì nel 2019 per lavorare presso SOPHiA GENETICS, dove ha supervisionato lo sviluppo e il funzionamento di una piattaforma globale di diagnostica molecolare basata sull’IA.

Arroccata sopra il Lago di Ginevra, la quarta città svizzera per dimensioni ospita diversi atenei, tra cui il Politecnico di Losanna, una delle migliori università europee in campo scientifico e ingegneristico, al pari del prestigioso MIT statunitense.

“Sono rimasto subito colpito sia dalla bellezza della regione, sia dallo spirito imprenditoriale e dall’avanzamento del panorama tecnologico e di IA locale”, ha affermato. “Ho pensato che chiunque vorrebbe essere qui, se non lo è già”.

A maggio del 2023Collegamento esterno, Yakneen ha aperto la sede svizzera di Isomorphic nell’Innovation Park del Politecnico di Losanna, per consentire all’azienda di attingere alla “vivace comunità scientifica e tecnica” della zona, come aveva dichiarato all’epoca. Ben presto però quella location si è rivelata troppo piccola, per cui l’azienda si è trasferita in pianta stabile nell’ex quartiere industriale di Flon.

Finora ha assunto circa 30 persone, principalmente nel campo dell’ingegneria dei dati e della ricerca sull’apprendimento automatico, ma spera di ingaggiare anche personale con esperienza nel settore farmaceutico e biotecnologico. L’azienda conta oltre 300 dipendenti in tutto il mondo e, secondo il suo sito web, ha 25 nuovi posti disponibili tra Losanna e Londra.

La nuova ondata di assunzioni è stata resa possibile da un finanziamento esterno di 600 milioni di dollari (460 milioni di franchi), ottenuto nel marzo 2025 dalla società di venture capital statunitense Thrive Capital, con la partecipazione di GV (ex Google Ventures) e della società madre di Google, Alphabet. Inoltre, Isomorphic Labs ha ricevuto 45 milioni di dollari di anticipo da Eli Lilly e 37,5 milioni di dollari dalla svizzera Novartis per le prime collaborazioni annunciate nel 2024.

Dal sogno alla realtà

L’idea che l’IA possa rendere obsoleta l’attuale procedura di sviluppo dei farmaci, lenta, complessa e rischiosa com’è, fa ben sperare. Esperti ed esperte stimanoCollegamento esterno che l’uso dell’intelligenza artificiale in questo campo potrebbe addirittura dimezzare costi e tempi.

Secondo alcuni studiCollegamento esterno, al momento occorrono almeno dieci anni e 2,5 miliardi di dollari per sviluppare un farmaco. Il 90% circa dei medicinali, poi, non arriva nemmeno sul mercato perché non supera i test clinici di sicurezza ed efficacia sugli esseri umani.

L’uso dell’IA nello sviluppo e nella scoperta di farmaci è ancora agli esordi, ma in alcuni ambienti regna un certo scetticismoCollegamento esterno al pensiero che l’intelligenza artificiale possa davvero offrire le innovazioni e i vantaggi prospettati da chi la promuove. Alcuni candidati farmaci scoperti dall’IA sono in fase di sperimentazione clinica avanzata, ma non sono ancora stati approvati dalle autorità di regolamentazione.

Isomorphic ha dovuto affrontare anche qualche battuta d’arresto. A gennaio 2025 Hassabis aveva dichiarato al pubblico del Forum economico mondialeCollegamento esterno che l’azienda sperava di avere farmaci progettati dall’IA in fase di sperimentazione clinica entro fine anno. Il 20 gennaio di quest’anno, però, ha dovuto dichiarareCollegamento esterno che la scadenza andava posticipata alla fine del 2026.

Qualità e disponibilità dei dati rimangono ostacoli fondamentali nello sviluppo di farmaci basato sull’IA. “Grazie all’apprendimento automatico, stiamo implementando algoritmi su dataset molto estesi per poter fare previsioni”, ha affermato Yakneen. “Ma abbiamo bisogno di generare ancora più dati”.

Di recente è entrato a far parte del comitato scientifico consultivo della UK Biobank, il più grande studio longitudinale al mondo, che coinvolge oltre 500’000 volontari e volontarie britannici, includendo dati dettagliati su genetica, imaging, aspetti clinici e stile di vita. “Proprio il tipo di dataset ampi e di qualità che alimenterà la prossima generazione di innovazioni con l’IA nella ricerca sanitaria”, spiega.

La decisione di limitare l’accesso al codice di AlphaFold 3 ha scatenato qualche reazione negativa. Alla fine è stato reso disponibile per uso non commerciale sei mesi dopo il lancio, a differenza di quanto fatto con AlphaFold 2, di cui è disponibile il codice sorgente completo.

Yakneen ha difeso la scelta fatta: “Non esiste una regola per cui questi codici debbano essere open-source”, ha affermato. “Bisogna trovare un equilibrio, per cui, dopo aver riflettuto attentamente su questo aspetto per AlphaFold 3, abbiamo deciso  di pubblicarne lo studio e il metodo, di modo che chiunque possa trarne beneficio”.

In qualità di entità commerciale, ha aggiunto, “un’azienda deve mantenere riservate delle informazioni per poter conservare un vantaggio competitivo e perseguire i propri obiettivi sul mercato”.

Nonostante le difficoltà, Isomorphic ha tenuto fede alla missione di “trovare una soluzione a qualunque malattia” con l’aiuto dell’IA, obiettivo che va considerato sul lungo termine.

Yakneen si è innamorato di Losanna quando si è trasferito nella città universitaria nel 2019. Thomas Kern / SWI swissinfo.ch

“Stiamo sviluppando nuove tecnologie che promettono grandi risultati, ma dovremo assicurarci che i farmaci così prodotti siano sicuri”, ha dichiarato Yakneen. “Affrettarsi a immettere sul mercato un prodotto privo di utilità per i e le pazienti non serve a niente”. 

Dal canto suo, lui è sempre impegnato a cercare una cura per il cancro che ha portato via la madre: “Il cancro al pancreas è davvero molto difficile da curare. Le terapie hanno registrato miglioramenti molto marginali. […] La soluzione ancora non c’è, ma le capacità che stiamo sviluppando mi rendono ottimista”.

Articolo a cura di Nerys Avery/vm/gw

Traduzione di Camilla Pieretti