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La Biologia Computazionale: un nuovo approccio nella ricerca biomedica

 

di Francesco Piva

Quando parliamo di laboratori di ricerca biomedica la nostra mente evoca immagini di banconi pieni di boccette di vetro e camici bianchi che ne mescolano sapientemente il contenuto. Da alcuni anni qualcosa sta cambiando e parte della ricerca si sta spostando in altri tipi di stanze in cui al posto dei banconi troviamo scrivanie, al posto delle boccette i computer e i ricercatori non indossano il camice. Il nuovo approccio, già presente e che in futuro sarà sempre affiancato a quello classico della “wet biology”, si chiama Biologia Computazionale. Si tratta di una disciplina che affronta i problemi della ricerca biomedica utilizzando anche le competenze di settori apparentemente lontani quali quello dell’informatica, della matematica, della fisica, dell’ingegneria e della statistica. In realtà, l’introduzione di nuovi strumenti di studio non dovrebbe stupire se si pensa ad alcuni parallelismi tra le discipline. Il DNA delle nostre cellule è una lunga sequenza di simboli che ne costituiscono l’informazione e allora perché non studiarlo con le tecniche ingegneristiche per capire i linguaggi e decodificare le informazioni? Il mantenimento dell’omeostasi ovvero le modalità con cui viene attivato un gene in risposta ad un evento assomigliano alle regole con cui un programmatore controlla il funzionamento del computer. La regolazione del metabolismo dei composti cellulari sembra avvenire in modo simile a quello adottato dagli ingegneri per mantenere costante l’assetto di un veicolo. Le mutazioni, che possono alterare il funzionamento del nostro organismo, hanno effetti simili ai disturbi che avvengono in una trasmissione radio. Perfino i processi di apprendimento si possono simulare utilizzando algoritmi quali le reti neurali artificiali, le quali permettono anche di riprodurre danni neurologici semplicemente eliminando alcuni nodi nell’algoritmo.
L’unione di competenze tanto diverse e il nuovo modo di affrontare le tematiche della ricerca stanno dando risultati originali, importanti e inaspettati. Si stanno progettando strumenti informatici per simulare le patologie e predire gli effetti di una terapia ancor prima di applicarla, tutto a beneficio del paziente, che riceverà un trattamento più specifico ed efficace.
Anche la Biologia Computazionale sta dimostrando che da soli si va più veloci, insieme si va più lontano.

 

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Posted in Dossier Sanità.