Precisione e creatività in open source: la lezione di un verme per il futuro della ricerca

Di Sara Boggio

Che cosa può insegnare un verme a uno scienziato? Molto più di quanto il senso comune possa suggerire. Ad argomentarlo, con profonda cognizione di causa, è Cori Bargmann, docente di genetica e neuroscienze presso la Rockfeller University di New York nonché presidente del comparto di scienze della Chan Zuckerberg Science Initiative.

Avviata alla fine del 2015 dal CEO di Facebook Mark Zuckeberg e dalla moglie Priscilla Chan, pediatra, l’iniziativa è di natura filantropica e si propone di promuovere la ricerca biomedica con lo scopo ultimo di “prevenire, curare o gestire tutte le malattie entro la fine del secolo”. Il programma di Bargmann per rispondere a un compito di tale ambizione è esposto in un articolo pubblicato su Nature (vedi), di cui riferiamo qui di seguito.

Protagonista del discorso è il Caenorhabditis elegans: un verme, appunto, di lunghezza non superiore al millimetro e con un ciclo di vita di pochi giorni, ma anche un organismo modello che ha rappresentato una risorsa di grande importanza per la ricerca biomedica. Non a caso è stato il principale oggetto di indagine delle prime sperimentazioni genetiche condotte dal laboratorio di biologia molecolare del Massachussetts Institute of Technology di Cambridge, cui Bargmann prende parte nel suo post-doc alla fine degli anni ottanta. La mappatura completa delle connessioni neuronali dell’organismo, quindi il confronto tra lo sviluppo dei geni e quello del sistema nervoso, porteranno, dice Bargmann, a “scoperte sorprendenti” (a partire dal meccanismo di morte cellulare programmata: vedi. Per approfondire l’argomento, oltre ovviamente ai riferimenti bibliografici forniti dall’autrice, si suggerisce la lettura di un articolo di “Scienze e Ricerche” che spiega, in generale, il ruolo degli organismi modello nella ricerca, soffermandosi poi in particolare sugli studi dedicati a C. elegans: vedi).

Tornando agli obiettivi della Chan Zuckerberg Science Initiative, la ‘storia del verme’ importa non solo per i risultati derivati dalle ricerche di cui è stato oggetto ma per il modo in cui queste sono state condotte: l’approccio allora impiegato, spiega Bargmann, è lo stesso che conviene adottare per andare avanti, e si può riassumere in tre punti: accuratezza, condivisione, creatività.

“La scienza descrittiva – osservazione, registrazione, descrizione e classificazione dei fenomeni – è spesso ritenuta meno importante della fase di verifica delle ipotesi. Eppure le risorse che ne derivano sono di aiuto a tutti”. Ogni esperimento condotto su C. elegans si basava infatti sulla precisione dei dati raccolti in precedenza (la riconoscenza di Bargmann va in particolare al team di J.G. White e al lavoro noto, tra gli addetti, come “La mente di un Verme”, che risale alla metà degli anni ’80: vedi).

Altro cardine dell’approccio allora utilizzato, con grande lungimiranza, è la libera circolazione dei dati. Quando le ricerche su C. elegans erano in fase iniziale, i vari gruppi di ricerca pubblicavano una newsletter periodica dedicata (la “Worm Breeder’s Gazette”). Gli articoli erano in genere abstract di una pagina che descrivevano un singolo risultato. Questi abstract venivano pubblicati pochi mesi dopo l’esperimento, in alcuni casi precedendo di anni la pubblicazione definitiva. Alcuni dei contenuti, di conseguenza, non hanno retto alla prova del tempo, ed è ovvio dal momento che gli esiti venivano diffusi prima delle prove di verifica. Per quanto riguarda il pericolo di ‘furto’, invece, il fatto stesso che il materiale fosse a disposizione è servito come deterrente: “Tutti sapevano che era sulla Worm Breeder’s Gazette, e c’era la chiara aspettativa che, usando i risultati altrui, la fonte dovesse essere inclusa e citata”. In definitiva, l’openness ha avuto l’effetto di ridurre la soglia della tensione, e anche di agevolare complessivamente il lavoro (mettendo tutti i dati in chiaro, è possibile evitare problemi tutto sommato semplici eppure frequenti, come la sovrapposizione di ricerche simili).

Altro punto cardine è la creatività che, unita all’accuratezza del metodo, è una risorsa indispensabile della ricerca scientifica. “Oggi – scrive Bargmann – le persone vengono spesso incoraggiate a restare nella propria nicchia di ricerca per un lungo tratto di carriera (‘per sapere sempre di più riguardo argomenti sempre più circoscritti’). Un effetto di questa tendenza è che gli studenti restano nello stesso ambito di studi dei loro docenti, e che entrambi imparano meno di quanto avrebbero potuto imparare se avessero diversificato le rispettive ricerche”. Il team di lavoro di C. elegans fece un passo azzardato per l’epoca: decise di incoraggiare i ricercatori a esplorare la biologia del verme ‘a 360 gradi’. Senza limiti di sorta. Alla stessa Bargmann fu chiesto di scegliere l’ambito di approfondimento a partire da “qualsiasi problema potesse riguardare la vita di un verme”.

Esempio dell’applicazione di questi princìpi sono i progetti attualmente finanziati e co-finanziati (come l’atlante delle cellule umane, che prevede la mappatura di tutte le cellule del corpo umano: The Human Cell Atlas), l’impiego di ingegneri informatici e biologi computazionali per lo sviluppo di nuove piattaforme di condivisione dei dati, quindi il supporto a chi intende lavorare in nuove aree, “soprattutto giovani ricercatori che vogliano avviare un proprio laboratorio”. Rispetto alle istituzioni accademiche o ai finanziatori tradizionali, che comprensibilmente richiedono un alto grado di expertise a chi chiede fondi, la Chan Zuckerberg Science Initiative “può permettersi di affrontare qualche rischio in più”.

Ferma restando la consapevolezza che, in ambito di malattia e cura, i nuovi approcci hanno bisogno di estrema cautela, ma pensando a quanta strada ha fatto la ricerca nell’ultimo secolo –  e a quanto ha imparato da un solo microorganismo – le aspettative di Bargmann per gli anni a venire rimangono molto alte.