Verso la progettazione di oli essenziali bioattivi. Impiego di tecniche di "machine learning" con l'utilizzo massivo di dati di letteratura e sperimentali.

Anno
2021
Proponente Rino Ragno - Professore Ordinario
Sottosettore ERC del proponente del progetto
LS7_4
Componenti gruppo di ricerca
Componente Categoria
Rossella Fioravanti Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Silvia Chichiarelli Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Eleonora Proia Dottorando/Assegnista/Specializzando componente non strutturato del gruppo di ricerca
Componente Qualifica Struttura Categoria
Stefania Garzoli Ricercatore Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Alessandra Oliva RTDA Dipartimento di Sanita Pubblica e Malattie Infettive Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Lorenzo Antonini Assegnista Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Luigi Scipione Professore Associato Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Milan Mladenovich Associated Professor University of Kragujevac, Faculty of Science, Laboratory for Biochemistry, Kragujevac Center for Computational Biochemistry Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Anna Taglienti Ricercatore CREA-DC Consiglio per la ricerca in agricoltura e l'analisi dell'economia agraria - Centro di Ricerca Difesa e Certificazione Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Mijat Bozovic Assistant professor Department of Biology and Department of Pharmacy (University of Montenegro) Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Stefano Manfredini Professore Ordinario Dipartimento di Scienze della vita e biotecnologie, Università degli Studi di Ferrara Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Anna Teresa Palamara Professore Ordinario Dipartimento di Sanità pubblica e Malattie Infettive, Sapienza Università di Roma Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Donatella Del Bufalo Ricercatore Istituto Regina Elena - Istituti Fisioterapici Ospitalieri Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Chiara Currachi Ricercatore università di Cipro (Grecia) Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Sofia Mariotto Professore Associato università di Modena Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Abstract

Gli oli essenziali (OE) sono miscele complesse ottenute mediante distillazione in corrente di vapore, idrodistillazione, estrazione con solventi, ed altre tecniche. Da una stessa pianta è possibile ottenere OE con diversa composizione chimica, solitamente analizzata mediante GC/MS, anche influenzata anche da altri fattori: periodo di raccolta, sito, clima, etc. In studi precedenti, condotti dal PI, è stato dimostrato che la composizione chimica è responsabile dell'attività biologica. Mediante applicazione di machine learning (ML) per definire dei modelli di relazione quantitativa composizione-attività (QCAR) si è dimostrato che è possibile identificare il componente o i componenti responsabili delle caratteristiche biologiche associate agli OE. Recentemente tecniche di ML in seguito ad uno screening su 61 oli essenziali nei confronti di linee cellulari M14 è stato individuato il terpinen-4-ol quale uno dei principali componenti del Tea Treee Oil e responsabile dell'attività anti-melanoma.
Nel corso del precedente progetto è stato realizzato un DB interrogabile (eo.3d-qsar.com) chiamato informalmente PyEO che al momento contiene 2135 composizioni di OE, riconducibili a 938 diverse piante e 16031 attività biologiche, estratte da 1035 pubblicazioni scientifiche. Il portale costituisce la base di questo progetto. I dati disponibili saranno impiegati in algoritmi ML per lo sviluppo di modelli matematici che potranno essere utilizzati per eseguire la predizione di attività biologiche per OE a composizione nota. Nel DB saranno inclusi anche dati sperimentali generati nei lab del PI ed inoltre la loro analisi porterà all'individuazione dei componenti importanti. Questi saranno acquistati e/o purificati da OE per progettare miscee ad hoc attive verso determinati microorganismi. Questo innovativo progetto permetterà di creare protocolli applicativi per guidare la scelta di piante aromatiche capaci di produrre OE con una determinata composizione e quindi la loro coltivazione

ERC
LS7_4, LS2_10, LS2_12
Keywords:
INTELLIGENZA ARTIFICIALE, CHIMICA FARMACEUTICA, RELAZIONI QUANTITATIVE TRA STRUTTURA E PROPRIETA¿, PROGETTAZIONE MOLECOLARE, CHIMICA DELLE SOSTANZE NATURALI

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