È la biologia dei sistemi, bellezza

Era inevitabile che accadesse, ne avevo avuto qualche indizio, lo seguivo con la coda dell’occhio. Ma non mi era mai capitato di essere davvero investita dall’onda del cambiamento avvenuto in biologia negli ultimi anni. È accaduto quest’anno, quando mi sono rituffata nel mare della ricerca di base dopo molto tempo che mi limitavo a sorvolarlo. E l’immersione non è avvenuta in un punto qualsiasi, ma là dove schiuma e ribolle la ricerca più avanzata al mondo. Ed è là che ho incontrato l’onda. Si chiama biologia dei sistemi ed è un modo di affrontare i grandi quesiti sugli esseri viventi cercando di capire come le diverse componenti interagiscono, facendo uso di competenze interdisciplinari e strumenti di calcolo molto potenti. Detto così, ammetto che possa sembrare un po’ arido, ma tutto diviene molto concreto se si guarda ad alcune delle domande alle quali la biologia dei sistemi cerca di dare risposta. Ad esempio, perché mai alcune persone traggono beneficio da un farmaco e altre no? Perché alcuni non sviluppano mai resistenza verso una terapia contro un tumore e altri sì, o ancora, perché alcuni si ammalano pur facendo una vita sana e altri trascorrono allegramente una vita sregolata? (e qui se fossimo in televisione apparirebbe come monito lo smisurato sorriso di Mick Jagger) O ancora: sopravvivremo ai superbatteri resistenti agli antibiotici? E infine la domanda regina: come diamine si fa a diventare ultracentenari che scoppiano di salute?

Ma andiamo con ordine. Il mio viaggio alle frontiere della biologia dei sistemi inizia oltre un anno fa, nel mezzo delle riprese di Superquark, di ritorno in una fredda camera d’albergo (non era così fredda, ma dopo una giornata di riprese la cosa più bella sarebbe essere a casa…). Quella sera apro il computer e trovo la solita sfilza di decine mail da leggere. Comincio a eliminare il grosso. Una ha per oggetto “SystemsX”: in una frazione di secondo penso all’ennesima comunicazione anonima e senza neppure aprirla ho già il dito sul tasto “cestina”… poi mi fermo… come Wile Coyote quando acquisisce coscienza di stare per precipitare… e leggo meglio il mittente. Quella mail è risultata essere una delle più inaspettate e interessanti che mi sia mai capitato di ricevere (e da allora mi chiedo: chissà cosa c’era fra le decine di migliaia che negli anni invece ho cestinato….).

SystemsX.ch è un’iniziativa del Governo Svizzero. In dieci anni sono stati investiti circa cinquecento milioni di franchi (più o meno corrispondenti ad altrettanti euro) allo scopo di promuovere la biologia dei sistemi nella Confederazione Elvetica. Il Governo ha messo a disposizione metà della cifra, mentre l’altra metà è stata devoluta dalle istituzioni che ne hanno preso parte (anch’esse nella stragrande maggioranza pubbliche). Si è trattato di uno sforzo gigantesco che ha coinvolto 11 istituzioni, circa 2100 ricercatori e 401 gruppi di ricerca. Sono stati finanziati 248 progetti e supportati oltre un migliaio fra dottorandi e post dottorandi. Alla fine di questo impegno colossale, i responsabili del progetto hanno ritenuto necessario spiegare ai contribuenti il perché dell’investimento e l’importanza della biologia dei sistemi. E hanno pensato bene di farlo attraverso un documentario; quella mail che stavo per cestinare era il primo contatto che mi avrebbe portato all’incarico di realizzarlo (in inglese, tedesco, francese e italiano).

Se siete curiosi, il documentario in inglese è visibile qui  (regia di Luca Romani, montaggio di Giulio Pellizzieri, riprese di Marco Capriotti, e animazioni di Gruppo Creativo). E se volete ancora approfondire, abbiamo anche realizzato una app, scaricabile gratuitamente per ora solo per IPad, cercando su AppStore “SystemsX” (anche qui, la realizzazione è di Gruppo Creativo).

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Torniamo però alla biologia dei sistemi. Come dicevo, si tratta di cercare di capire come funziona un sistema biologico considerando il ruolo di tutte le sue componenti, sia che questo sistema sia rappresentato da una serie di eventi biochimici (ad esempio quelli che portano alla sintesi del colesterolo o alla differenziazione di cellule staminali), sia che si tratti di un insieme di cellule che interagiscono fra loro e con l’ambiente esterno (come avviene in un tumore o nelle comunità di microbi che abitano il nostro intestino), sia che si tratti di osservare un intero organismo che invecchia. Uno degli scienziati intervistati, Lucas Pelkmans, ha reso bene il perché dell’importanza di guardare all’insieme facendo un semplice esempio: un termitaio. Queste gigantesche strutture vengono considerate una delle invenzioni più complesse della Natura, per via della loro articolata organizzazione interna, della sofisticata strategia di mantenimento della temperatura e così via. Ora, naturalmente sarebbe impossibile riuscire a immaginare un termitaio limitandosi a osservare una termite, per quanto attentamente lo si faccia. Allo stesso modo, è davvero difficile figurarsi come funzioni un essere vivente, o anche solo un processo cellulare, senza prenderlo in considerazione nel suo insieme.

La biologia dei sistemi insomma si presenta come il contrario di quel riduzionismo biologico che in passato sembrava così promettente e che in effetti è servito a chiarire molte cose, ma che come tutto nella scienza è destinato a fare il suo corso per venire eventualmente superato.

Ma è davvero rivoluzionaria la biologia dei sistemi? La risposta è meno scontata di quanto sembri. Per qualcuno è semplicemente la naturale evoluzione della ricerca biologica, solo fatta con strumenti che sarebbero stati inimmaginabili fino a poco tempo fa. A Zurigo, Adriano Aguzzi, uno dei maggiori esperti al mondo in prioni, sta “spegnendo” uno a uno ciascuno dei circa 25.000 geni che sono nel corpo umano, allo scopo di capire quali di essi abbia un’influenza sui prioni. Lo scopo ultimo è andare alla radice di malattie come “mucca pazza”, ma anche del Parkinson e l’Alzheimer. Perché nessuno ha mai tentato prima qualcosa del genere? Non è solo questione di creatività e di idee, ma anche di strumenti: per rendere possibili esperimenti come quelli di Aguzzi occorrono grandi capacità di calcolo così da elaborare innumerevoli dati, oltre che competenze raffinate e diversificate.

Ma c’è un’altra domanda che era prioritario affrontare alla fine dell’iniziativa SystemsX.ch: perché un investimento tanto sostanzioso in un Paese tutto sommato piccolo? La risposta in realtà appare lampante non appena si varcano le porte di un laboratorio di ricerca elvetico. Infatti, nonostante nel nostro immaginario sia ancora rappresentata da banche, cioccolata, orologi e piste da sci, è nell’eccellenza scientifica che oggi la Svizzera trova il proprio simbolo più calzante. È un primato sul quale la Nazione ha puntato per garantire il proprio futuro, ma che occorre saper mantenere e questo significa grossi investimenti. È impossibile pensare di far progredire la scienza con l’eroismo e l’abnegazione dei pochi, come sembriamo voler ancora credere in Italia. E questo soprattutto perché la ricerca di frontiera ha bisogno di strumenti avanzatissimi, il più delle volte tutti da inventare. E poi ha bisogno di grandi gruppi formati di persone con le competenze più diverse e di giovani (non tutti destinati a restare nella ricerca). E tutto questo ha un costo. Ma ripaga.

La Svizzera ha capito l’importanza di non smettere di correre nella ricerca provandone le conseguenze sulla propria pelle, come ha raccontato Ruedi Aebersold, un biologo di primissimo piano e fra i padri fondatori di SystemsX.ch. La storia inizia ai tempi del Progetto Genoma Umano, che porterà al sequenziamento del DNA della nostra specie. A quel tempo diversi Paesi decisero di unire le forze per collaborare al progetto, ma la Svizzera non fu tra essi (e neppure l’Italia, nonostante uno dei primi sostenitori del Progetto Genoma fosse Renato Dulbecco). L’idea era che si potesse lasciare lo sforzo agli altri, per poi approfittare dei risultati una volta che questi fossero stati resi pubblici. Ma come ricorda Aebersold fu un grande errore, perché la scienza non è fatta solo di risultati, ma anche di tecnologie, strategie e competenze costruite per ottenerli. Così le nazioni che parteciparono al Progetto Genoma hanno mantenuto un vantaggio sia nella ricerca pubblica che nelle imprese private. E la Svizzera, quella volta, ha letteralmente perso un treno importante. SystemsX.ch è stato concepito proprio perché lo stesso non accadesse nella biologia dei sistemi. In gioco non c’è solo la possibilità di ottenere conoscenza ma posti di lavoro, competitività e alla fine, il benessere al quale la nazione aspira.

Qualche giorno fa sfogliavo una rivista, e mi sono imbattuta in una frase in latino, attribuita a Plinio “Ne umquam pars pro toto, cioè, mai considerare una parte come rappresentativa della totalità. Mi è parsa il motto perfetto per la biologia dei sistemi, e un po’ anche la prova che non importa quando nascono le buone idee, perché possono occorrere millenni prima che la tecnologia fornisca gli strumenti per realizzarle. Ma prima o poi, ci si arriva. Se rinascessi, ho pensato più volte in questi ultimi mesi, sceglierei ancora di studiare biologia. Anche se molto probabilmente questa volta vorrei farlo in Svizzera, e questa è la nota triste al termine di un’avventura lavorativa immensamente interessante.

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