Pianificare la costruzione di una molecola complessa partire dal suo risultato finale, smontandola pezzo dopo pezzo come si farebbe con un modello tridimensionale o con la piegatura di un origami. È questa l'intuizione alla base di Synthonpedia, un progetto di ricerca tutto italiano nato nei laboratori dell'Università degli Studi dell'Aquila che punta a rivoluzionare lo studio e l'applicazione della retrosintesi chimica.

Sviluppata dai due giovani ricercatori Alessandro Brusa e Simone Zanella, sotto la supervisione del professor Armando Carlone, docente di Chimica organica presso il Dipartimento di Scienze fisiche e chimiche dell'ateneo abruzzese, la piattaforma è stata presentata ufficialmente sulle pagine della prestigiosa rivista scientifica Chemical Communications, edita dalla Royal Society of Chemistry.

Che cos'è Synthonpedia e come funziona

La retrosintesi è una tecnica fondamentale per la chimica organica e la produzione farmaceutica: consiste nell'analizzare la struttura di una molecola target per identificare i passaggi e i reagenti più semplici necessari a sintetizzarla. Fino a oggi, gli strumenti informatici avanzati dedicati a questo compito sono stati condizionati da due limiti: l'elevato costo dei software proprietari e la necessità di disporre di macchine ad altissime prestazioni calcolative.

Synthonpedia sovverte questa impostazione offrendo uno strumento accessibile a chiunque:

  • Natura open access: la piattaforma è gratuita, liberamente consultabile e aperta al contributo collaborativo di scienziati e studenti di tutto il mondo.
  • Requisiti hardware minimi: grazie a un'innovativa strategia di disconnessione molecolare, il sistema è in grado di elaborare i percorsi di sintesi funzionando su un normale computer portatile, senza richiedere l'uso di supercomputer.
  • Generatore di idee: invece di limitarsi a suggerire un'unica via standard, il software offre ai ricercatori una mappa completa delle disconnessioni teoricamente possibili, lasciando all'esperienza del chimico la scelta del percorso pratico migliore.

L'idea del progetto è nata dall'incontro e dalla collaborazione tra due percorsi di studio complementari. Alessandro Brusa, nato nel 1998 a Carpi, dopo gli studi all'Università di Bologna ha conseguito il dottorato di ricerca all'Aquila. Durante un soggiorno di studio di sei mesi negli Stati Uniti ha condiviso l'alloggio con Simone Zanella, software engineer con una doppia laurea conseguita a Chicago e specializzato nell'integrazione tra informatica e chimica computazionale. Dalla sinergia tra competenze chimiche e di sviluppo software è nata la prima architettura di Synthonpedia.

Il ruolo della ricerca accademica e i fondi PNRR

L'integrazione del lavoro dei giovani ricercatori è stata coordinata dal professor Armando Carlone, rientrato in Italia nel 2017 dopo un lungo periodo di ricerca nel Regno Unito. Carlone ha evidenziato il valore dell'iniziativa per la comunità scientifica e l'importanza di offrire piena autonomia e fiducia alle nuove generazioni di studiosi.

La realizzazione di Synthonpedia è stata sostenuta finanziariamente dal programma PRIN SON e da Vitality, l'ecosistema di innovazione nazionale finanziato tramite le risorse del PNRR e coordinato proprio dall'Università dell'Aquila. La sfida per il futuro sarà ora garantire alla piattaforma un modello di sostenibilità duraturo nel tempo, ispirato alla libera condivisione del sapere e al supporto diffuso della comunità globale, sul modello di enciclopedie libere come Wikipedia.