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24 feb 2010

Il privilegio dell'ignoranza

Radiobiologia

La riunione di oggi era centrata sull’esame di alcuni dati sperimentali di un gruppo con cui si potrebbe mettere in piedi una collaborazione scientifica. Due dei componenti del nostro gruppo di ricerca sono appena stati in visita da loro e sono rientrati carichi di entusiasmo. I dati sperimentali dei futuribili collaboratori sono interessanti; facciamo cose vicine e sicuramente confrontabili.
Le conseguenze di alcuni dei loro risultati ci hanno dato del filo da torcere. La stanza era densa di domande. C’era chi cercava di spiegare al vicino che cosa potesse significare questo o quell’altro fenomeno. C’erano pensieri e parole che si incrociavano. A tratti, un po’ di disordine. Alcune interpretazioni sono decisamente anti-intuitive, ma solo perche’ l’intuizione si basa su anni di pensiero “all’antica”, in cui non c’era posto, ancora, per i fenomeni che sono stati osservati e sommariamente descritti solo negli ultimi anni. Dei quali si conosce ancora poco.
Evidentemente, non sappiamo, ma esser ignoranti ci offre il privilegio di mettere in moto la fantasia e fare previsioni. Saranno i migliori esperimenti che riusciremo ad immaginare, quelli che sopravviveranno alla selezione spietata della critica, a prender vita nelle cappe laminari, negli incubatori e sui microscopi.
Dubito, ergo cogito, diceva un tipo saggio, 4 secoli fa.

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03 feb 2010

Tutti al microscopio!

Radiobiologia

Siamo prossimi ad una scadenza: entro il 28 Febbraio occore inviare un rapporto sullo stato d’avanzamento del nostro contributo ad un progetto a cui partecipiamo, come gruppo di ricerca, insieme a numerosi altri gruppi europei e canadesi. Un progettone.
Immaginate ricercatori in camice ed occhialoni, intenti ad usare macchinari elaboratissimi e costosissimi. No. Immaginate invece ragazzi in stanze semi-buie, al microscopio a fluorescenza, ad osservare micronuclei, quelle bestie strane che ti fanno anche fare, alle volte, pensieri d’evasione per sopravvivere alla noia.
Una barba mostruosa, alla quale si sopravvive solo con la radio, un podcast, o un audiolibro. Tedio all’ennessima potenza, ma necessario. Perche’ la tecnica, vecchia come il cucco, e’ uno standard sicuro, una che ti da sempre un risultato, che non ti abbandona, anche se ti fa penare un po’.
Occorre classificare un livello di danno al DNA (in una scala da 1 a 5) e contare a mano gli eventi che afferiscono a ciascuna categoria. L’unico strumento in aiuto: un contatore. Simile a quelli che usano negli aerei per contare quanti passeggeri sono seduti.

Ma perche’ fate tutto a mano? Ci sara’ pure un sistema automatico…compratevelo!

Magari…il sistema automatico non c’e’ ancora. Ci stanno lavorando, con dei software che effettuano riconoscimento automatico di immagini, ma il tema e’ complesso. Cosi’ complesso, evidentemente, che intanto continuiamo a fare tutto a mano, ovvero ad occhio.

Conobbi, ad un convegno, la persona che ha inventato questa tecnica di analisi. Si chiama Michael Fenech, e’ nato a Malta e’ vive in Australia. Fece una comunicazione orale bellissima. Mi avvicinai a lui alla fine, per complimentarmi, e per dirgli che ero felice di avere finalmente conosciuto la persona reponsabile di tanta sofferenza. Ci sorridemmo, complici

Torno al buio a fare clic clic.

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31 gen 2010

La nascita di un progetto di ricerca

Radiobiologia

Come nasce un progetto di ricerca scientifica? Non credo che esista una ricetta, ma vi racconto che cosa sta accadendo in queste settimane entro le mura dell’istituto presso cui lavoro, insieme ad i miei collaboratori.
C‘è eccitazione. Sulla scia di quanto fatto e pubblicato in questi anni, ed incoraggiati da alcuni colleghi, stiamo pensando a che cosa accadrà alla fine di uno degli esperimenti in corso, grosso modo l’estate del 2011. Si sono susseguite riunioni brevi, riunioni lunghe, riunioni in pochi, poi messaggi, telefonate, riunioni in molti. Ricerche sugli archivi di pubblicazioni di biomedicina, su internet. Studio di alcune pubblicazioni. Pensieri.
Abbiamo poi individuato un collaboratore italiano, ed un possibile collaboratore australiano che ha messo a punto un sistema sperimentale che sembra fare proprio al caso nostro. Ed allora, nuove riunioni, per pianificare il contatto con l’Australia.

Contatto.
Risposta: entusiasmante.

Nuove riunioni. Visita ad un laboratorio esterno, positiva. Riunione per raccontare a quelli che non c’erano, per stendere le linee guida dello sviluppo del progetto, sperando di presentarlo entro la fine del prossimo Aprile, per la valutazione, e per fare il punto della situazione con i collaboratori australiani.
Si seguono linee di ragionamento, si viene interrotti per chiarire il pensiero. Chi parla capisce, talvolta, che il percorso logico era sbagliato, ma inavvertitamente ha aperto una parentesi importante e ci si mette un segnalibro mentale. Interviene un altro che segue un percorso diverso. Partendo da un ipotetico risultato, si chiede che cosa avremmo dimostrato, quale ipotesi sarebbe stata avvalorata o dimostrata errata. Il metodo scientifico rovesciato come un calzino, ma serve per chiarirci le idee ed evitare errori.
Il progetto sta diventando troppo ambizioso, ed allora vien fuori un altro che con i piedi per terra invita a fare qualche semplificazione. Qualcuno ribatte che è un peccato “non fare anche questo”, perché “quando ci ricapita più?”. E così, avanti. Dopo alcune ore ho il cervello fritto, il quaderno pieno di note, ma il sorriso tipico di quelli che amano il loro lavoro.

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30 dic 2009

Sherlock Holmes molecolari

Omics

Il 25 Dicembre, durante la digestione di un poderoso tacchino marinato, mi ritrovavo a passeggiare nella Villa Comunale di Napoli insieme a Fabio, un giovane dotato di straordinaria curiosità per il genere umano e le sue attività. Attore, più volte coinvolto nella rappresentazione sul palcoscenico di celebrità della scienza, Fabio mi chiedeva come stesse andando l’esperimento su cui lavoro, argomento di cui avevamo parlato anche l’anno precedente. Ho provato a metter su una metafora che mi è parso l’abbia convinto, così ho pensato di riprenderla qui.

Raccontavo a Fabio che trascorro meno tempo del solito in laboratorio, con camice e guanti, mentre sono spesso alla scrivania a smanettare con R e l’analisi delle misure del trascrittoma. Come spiegare allora le -omics, come la trascrittomica, la proteomica o la metabolomica? Si parte da misure su una quantità spropositata di entità osservabili, per poi cercare di mettere ordine ed evincere quali processi si possono essere innescati (in un sistema cellulare, in un tessuto di un organismo multicellulare). Un processo biologico può essere più o meno complesso, ma richiede sempre la partecipazione di più ‘attori’ molecolari.
Tutti sapremmo interpretare la seguente scena: un salottino con un divano; di fianco, una libreria. Sul comodino vicino al divano si vede una tazza fumante, forse c‘è del tè. A terra, proprio davanti al divano, si trovano un telefono cordless ed un libro aperto, poggiato a rovescio. Sul divano c‘è un cane che sonnecchia. Accanto, una netta piega sulla fodera del divano. Evidentemente c’era qualcuno sul divano, si stava rilassando con un libro ed una tazza di tè. Si è alzato, da poco per fare altro.
L’interpretazione delle misure di trascrittomica procede in modo simile. Il divano, il cane e la tazza di tè sono sostituiti da entità molecolari più o meno note alla comunità scientifica in toto (seppure non tutte note all’investigatore ed aventi nomi come p53, ras, cdkn1a, brca1, jnk etc) ed afferenti a molteplici processi oppure eventi, ognuno dei quali può essere descritto come la scena del tizio che si rilassava sul divano.

Affinché sia possibile puntare il dito verso la manifestazione di un certo processo biologico, occorre che più attori si trovino sulla scena contemporaneamente. La sola tazza fumante, senza cane sul divano, senza libro e senza telefono, non raccontano la stessa storia. Magari la tazza è stata messa lì da qualcuno in attesa che un’altra persona passasse a prenderla, ma questa è...tutta un’altra scena.

In bocca al lupo, Sherlock.

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27 ott 2009

Ricerca in radioprotezione (2)

Radiobiologia

Accennavo la scorsa settimana al dibattito scientifico che dovrebbe essere a sostegno del modello di rischio (da esposizione a radiazioni ionizzanti) lineare senza soglia (LNT), oppure del modello a soglia¹, come quello proposto dall’Accademia delle Scienze Francese. Per dirla con le parole di uno dei partecipanti al workshop di Stoccolma:

Come e’ mai possibile che, partendo dalla stessa domanda e dalla stessa letteratura scientifica, gli esperti Americani e quelli Francesi siano arrivati a risposte cosi’ diverse?

Bella domanda, caro signor X. Mi sa che se lo chiedono in tanti. La risposta io non la so. Ovvero, ho una non-risposta, e non ne sono certo il padre: c’e’ abbastanza materiale in giro per poter sostenere l’una e l’altra ipotesi. Ah!

L’argomentazione a sostegno del modello lineare senza soglia e’ piuttosto ‘lineare’: i danni molecolari indotti dalle radiazioni ionizzanti sono noti e, con il calare della dose di radiazioni, i danni diminuiscono in numero, ma non cambiano natura. Quando la dose di radiazioni si riduce ancor piu’, il numero di cellule danneggiate diminuisce, ma ancora in proporzione al calo di dose di radiazioni. Secondo i sostenitori del lineare senza soglia, non c’e’ nulla di davvero nuovo, ed allora perche’ il rischio dovrebbe esser maggiore o minore di quello che prevediamo?

L’argomentazione dell’Accademia delle Scienze Francese invece prende in considerazione un elemento ‘biologico’ piu’ nuovo: la risposta cellulare, tissutale ed animale alle basse dosi di radiazioni e’ diversa dalla risposta alle dosi piu’ alte. Come la reazione ad un solletico o ad un graffio, alla basse dosi vengono indotti, pare, dei meccanismi di allerta; alle dosi maggiori si cerca di riparare il danno subito. Non solo: se e’ vero che a dosi molto basse solo alcune cellule sono colpite dalle radiazioni, le cellule comunicano tra loro e basta che poche siano colpite per sortire un effetto che ne coinvolge un numero ben maggiore.
La letteratura scientifica degli ultimi vent’anni abbonda di dati sperimentali in cui si fa cenno a differenze tra effetti a basse ed alte dosi, e non si riesce a prevedere il comportamento biologico alle basse dosi basandosi su quello alle alte dosi. C’e’ un grosso pero’. La gran parte delle pubblicazioni scientifiche in fatto di effetti biologici alle basse dosi si riferisce a misure in modelli in vitro (colture cellulari), e qualche dato in vivo (topi, ratti). Gli stessi autori di articoli di forte impatto scientifico, realizzati in modelli in vitro, hanno poi trovato risultati opposti quando hanno replicato lo studio, quando cio’ e’ possibile, in un modello in vivo. Si salvi chi puo’. Comunque, l’accademia Francese trova spunto dal fatto che dopo basse dosi di radiazioni il nostro sistema di sorveglianza immunitaria sarebbe ancora efficiente da poter eliminare quelle cellule possono contribuire alla formazione di un cancro. Oltre una data soglia, questo non avverrebbe piu’.

Insomma, in mancanza di un motivo forte e valido per abbandonare il vecchio modello di rischio lineare senza soglia, ce lo teniamo ancora ben stretto. Ma il dibattito e’ vivacissimo.

¹ In verita’ i modelli di rischio sono piu’ di due. C’e’ anche la buona vecchia ormesi, il supralineare ed il sub-lineare senza soglia. Mammamiabella.

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