Computazione quantistica e salute: nasce il primo avatar del metabolismo umano, un modello predittivo per affrontare malattie croniche e definire terapie su misura
L’Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di Roma, ha sviluppato una tecnologia che potrebbe rivoluzionare il futuro della medicina personalizzata. Si chiama Quantum Metabolic Avatar ed è un modello digitale, basato su algoritmi di computazione quantistica, in grado di simulare e prevedere il comportamento del metabolismo umano con un livello di precisione e rapidità mai raggiunto prima.
Questo avatar metabolico non solo analizza le reazioni biochimiche nel corpo umano, ma può essere personalizzato su ogni singolo paziente, aprendo scenari innovativi per il trattamento di patologie croniche come il diabete, l’obesità o la sindrome metabolica.
Il progetto, pubblicato sulla prestigiosa rivista Expert Systems with Applications, è stato ideato dal team del professor Giuseppe Maulucci, docente di Fisica per le scienze della vita, l’ambiente e i beni culturali, e direttore del Laboratorio di Intelligenza Metabolica presso il Dipartimento di Neuroscienze dell’Università Cattolica. In collaborazione con la UOC Fisica per le Scienze della Vita della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS, diretta dal professor Marco De Spirito, il team ha costruito uno dei primi esempi concreti di applicazione della computazione quantistica su dati fisiologici reali.
Un passo avanti verso la medicina predittiva
Il Quantum Metabolic Avatar rappresenta un punto di svolta nell’evoluzione della medicina personalizzata. Non si tratta di una semplice simulazione: è un sistema alimentato da dati reali — come dieta, livello di attività fisica, variazioni di peso e altri parametri quotidiani — che, elaborati da un computer quantistico, possono prevedere con una settimana di anticipo l’evoluzione metabolica di un individuo. Questo significa poter agire prima che una patologia si manifesti clinicamente, orientando in modo mirato terapie e strategie di prevenzione.
A differenza dei sistemi di intelligenza artificiale tradizionali, il modello non segue un ragionamento lineare. Come spiega il professor Maulucci, “il nostro avatar viaggia sui binari della meccanica quantistica: è come avere a disposizione un super-cervello capace di esplorare simultaneamente tutte le possibili strade che il metabolismo potrebbe intraprendere”. Grazie al cloud, i ricercatori hanno avuto accesso a computer quantistici di ultima generazione, capaci di processare quantità enormi di informazioni in tempi estremamente ridotti.
Ricerca interdisciplinare e sinergie industriali
Il progetto è frutto di una collaborazione allargata che coinvolge giovani ricercatori dell’Università Cattolica e della Fondazione Gemelli IRCCS, come Cassandra Serantoni, Michele Maria De Giulio, Alessia Riente, e importanti partner industriali nel settore della digital health, tra cui Stefano Capezzone e Rosita Esposito delle aziende Fastal Srl e Chirale Srl.
Questa sinergia tra mondo accademico e imprenditoriale ha permesso non solo di sviluppare un modello altamente sofisticato, ma anche di porre le basi per la sua applicazione concreta nel mondo clinico. Il Quantum Metabolic Avatar potrà, ad esempio, essere impiegato per testare l’efficacia di diversi trattamenti su pazienti virtuali, permettendo di scegliere in anticipo la terapia più adatta per il singolo paziente, risparmiando tempo, risorse e riducendo i margini di errore.
L’importanza strategica per la sanità del futuro
Il contributo del Quantum Metabolic Avatar alla transizione digitale della sanità è enorme. L’integrazione tra dati biometrici, modelli predittivi e computazione quantistica apre a un futuro in cui la medicina sarà sempre più predittiva, preventiva e personalizzata. Questa innovazione italiana dimostra come la ricerca universitaria possa incidere concretamente sulla salute pubblica, fornendo strumenti all’avanguardia per affrontare le grandi sfide sanitarie del nostro tempo.
