Un batterio di silicio

Povo (TN) – Lavorano sodo i ragazzi del Centre for Computational and System Biology ( CoSBI ), un istituto nato grazie alla collaborazione tra Microsoft Research e l’ Università di Trento . Con il loro lavoro stanno rendendo realtà il sogno di molti biologi: testare nuove molecole e nuovi farmaci più in fretta , analizzando il meccanismo attraverso il quale i batteri divengono resistenti agli antibiotici e studiando nuovi metodi per combatterli.

Lavorano sodo e lavorano bene: in poco più di due anni sono riusciti a fare il lavoro che prevedevano di completare in cinque, e tra i primi risultati c’è un laboratorio virtuale per l’HGT, ovvero Horizontal Gene Transfer . Grazie al loro simulatore sarà possibile approfondire i meccanismi attraverso i quali i batteri riescono a trasmettere ad altri batteri, semplicemente entrando in contatto, informazioni genetiche come la resistenza ai farmaci , generando nuove specie di agenti patogeni più virulenti e più difficili da debellare.

Un laboratorio digitale, quindi, che permetterà di ridurre al minimo gli esperimenti in vitro , quelli che richiedono amebe, piastre di coltura e tempi lunghi, soppiantati da esperimenti definiti in silico : basteranno pochi secondi per effettuare lo stesso tipo di verifiche al computer, e ciò consentirà di moltiplicare il numero di esperimenti che gli scienziati potranno portare avanti in una settimana, in un mese o in un anno rispetto al passato. Il tutto liberamente a disposizione dell’intera comunità scientifica, come stabilito dallo statuto dell’istituto.

Come si spiega questa accelerazione nell’innovazione, persino in anticipo rispetto ai tempi previsti? Forse, come racconta Paola Lecca – uno dei ricercatori CoSBI – grazie alla particolare alchimia e collaborazione che si crea fra biologi, fisici, matematici e informatici nella struttura: “Ai primi tocca identificare il problema da studiare, stabilirne il valore. Agli informatici invece viene affidato il compito di sviluppare nuovo linguaggi, con sintassi e semantiche capaci di rappresentare un intero sistema biologico”.

Non esiste gerarchia tra le discipline: “Altrove per bioinformatica si intende l’informatica al servizio della biologia – spiega il professor Corrado Priami , a capo di CoSBI – Ma qui da noi abbiamo una possibilità unica: abbiamo un problema comune e ognuno apporta il suo contributo. Non c’è nessuno al servizio di altri, tutte le discipline sono uguali e i risultati ci ripagano dei nostri sforzi”.

“Puntiamo a fare dell’informatica la lingua in cui viene descritta la biologia, così come la matematica lo è per la fisica – continua Priami – Contiamo di offrire un aiuto sostanziale ai biologi”. Le prime ricadute di questo tipo di ricerca saranno senz’altro nella farmacologia , consentendo un test sempre più rapido ed economico di nuove molecole. Ma, allo stesso tempo, magari si potrebbe provare a trasformare per sempre l’informatica: “I nostri ricercatori studiano linguaggi di programmazione totalmente nuovi, e la ricaduta in termini di possibili sviluppi futuri potrebbe essere notevole”.

Un concetto condiviso da Lorenzo Dematté, uno dei più giovani ricercatori del CoSBI impegnato nello sviluppo della piattaforma HGTForm : “Con macchine pensate sul modello dei sistemi biologici si potrebbe cambiare la teoria della computazione”. Gli fa eco Radu Mardare, matematico rumeno, che cita il natural computing : “Ci sono persino studi che prendono in esame le formiche come strumento di elaborazione: se potessimo usare gli insetti per i calcoli, risparmiando elettricità, perché non provarci?”

Si potrebbe cioè superare l’attuale teoria di Turing , scavalcandone i limiti e creando una nuova generazione di computer: “Il modello biologico offre dei vantaggi sulla parallelizzazione dei processi – spiega Dematté – e poi ci sono le questioni legate alla sicurezza e alla capacità di verifica automatica dei programmi”. Non si tratta certo di scoperte appena dietro l’angolo, e Lorenzo non se la sente di fare previsioni per quando si trasformeranno da sogno in realtà: ma tutto è possibile.

Tra i più soddisfatti di quanto hanno ottenuto in questi due anni i ragazzi del CoSBI c’è Umberto Paolucci , senior chairman Microsoft EMEA: “L’unicità di CoSBi è rappresentata dalla sua prospettiva di indagine: qui i ricercatori partono dall’informatica e dalle sue leggi per trovare soluzioni ai problemi biologici, e non viceversa come è stato sinora e come ancora avviene altrove”.

L’impegno economico di Microsoft non è solo pensato per ottenere un vantaggio competitivo: “Lo stile di fare affari non si misura con il metro del breve – prosegue Paolucci – ma si misura con il metro della ricaduta sociale”. Per questo Microsoft ha deciso di confermare il suo impegno a Povo, e per questo si avvia ad aprire altri centri di ricerca a Torino e Napoli. Anche il CoSBI ha in programma di espandersi, ed entro il 2010 ci sarà spazio per almeno una decina di nuovi ricercatori.

Luca Annunziata