Human Uterus Transplantation

Oggi depongo il martello da geologa ed entro in punta di piedi nel mondo dei camici bianchi per affrontare un argomento delicato e fino all’altro ieri fantascientifico come il trapianto dell’utero. Buona lettura a tutti.

di Patrizia Esposito

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Non molto tempo fa mi è capitato di leggere un articolo, datato febbraio 2014, sul trapianto dell’utero in cui si pone l’accento sulla complessità e invasività dell’intervento, sulla non garanzia di una gravidanza a seguito e sulla questione etica legata alla tipologia di trapianto:

https://www.fondazioneveronesi.it/articoli/ginecologia/si-puo-fare-il-trapianto-di-utero

Il primo trapianto di utero umano è stato eseguito in Arabia Saudita nel 2000 su una donna di 26 anni con isterectomia pregressa. La donatrice aveva 46 anni. Purtroppo l’organo nuovo fu rimosso dopo 99 giorni a seguito di una trombosi vascolare. Il secondo trapianto è stato effettuato in Turchia nel 2011 su una donna di 21 anni, con espianto dell’organo da donatrice deceduta di 23 anni. In seguito la donna è stata sottoposta a fecondazione assistita con l’impianto di 7 embrioni crioconservati. Purtroppo la gravidanza non è giunta al termine. Entrambi gli interventi sono stati effettuati senza studi precedenti di supporto, a detta del professore Mats Brännström della Gothenburg University (Svezia) che a partire dal 2012, con il supporto degli studi sulla sperimentazione sugli animali, ha eseguito nove trapianti di utero.

Brännström ha annoverato l’utero tra gli organi non vitali e i tessuti compositi, come le mani e la faccia, che pur non essendo di vitale importanza possono condizionare psicologicamente la vita delle persone.

Ecco alcune delle cause dell’ infertilità uterina :

1)sindrome MRKH (cioè assenza di utero congenita)

2) isterectomia in seguito a carcinoma della cervice uterina o dell’endometrio

3)malformazione uterina

4)danni da chemioterapia

In Europa sono 160000 le donne che hanno problemi di infertilità uterina. La ricerca capitanata dal professor Brännström è partita dai risultati del trapianto di utero nei topi e soprattutto nei primati (tra questi ultimi e gli esseri umani ci sono analogie per quanto riguarda la fisiologia riproduttiva e l’immunologia) e ha analizzato vari aspetti: le modalità chirurgiche del doppio intervento di isterectomia sulle donatrici e di trapianto sulle riceventi, l’anastòmosi (il collegamento dei vasi e delle vene uterini), il rischio di ischemia e rigetto, l’immunosoppressione, la gravidanza e la questione etica. Le pazienti che fanno parte della sperimentazione svedese -che insieme ai loro partner e alle donatrici sono state seguite per 12 mesi da un team di chirurghi, ginecologi, anestesisti, trapiantologi e psicologi- hanno età compresa tra 26 e 31 anni, mentre le donatrici hanno un’età media di 46 anni e sono madri, sorella, zia o amica delle riceventi. Solo sette trapianti su nove sono andati a buon fine, infatti da due pazienti è stato necessario rimuovere l’organo nuovo a causa di trombosi e infezione resistente agli antibiotici, mentre una donatrice ha avuto problemi di infezione alla ferita.

Dopo qualche mese le trapiantate hanno avuto il ciclo mestruale. In seguito, su quattro delle pazienti trapiantate sono stati impiantati gli embrioni prelevati e crioconservati prima dell’intervento. La fecondazione assistita è necessaria perché l’utero trapiantato non viene collegato alle tube di Falloppio. Entro la fine di quest’anno e l’inizio del 2015 si attendono i primi bambini da uteri trapiantati! Quindi siamo ad un passo dall’esito positivo della sperimentazione che tornerà ad essere effettuata sugli animali qualora le gravidanze delle trapiantate dovessero andare male. Ad ogni modo, è prevista la rimozione dell’organo nuovo dopo una o due gravidanze, per evitare rischi futuri.

C’è chi pensa che il trapianto dell’utero possa essere un’alternativa alla maternità surrogata che in alcuni paesi non è legale e chi invece lo considera come l’ennesimo accanimento da parte di chi vuole avere un figlio a tutti i costi. Personalmente, per il rigore scientifico a cui sono abituata, posso comprendere lo scetticismo degli addetti ai lavori sulla riuscita della sperimentazione: ci sono perplessità infatti per quanto riguarda per esempio la difficoltà di collegare l’utero ai vasi e alle vene e per quanto riguarda la compatibilità delle terapie antirigetto con lo sviluppo sano del feto. In effetti, anche se la sperimentazione avrà esito positivo, le tecniche di trapianto dovranno essere chirurgicamente affinate. Come donna capisco il desiderio di avere un figlio biologico e mi sembra che il trapianto dell’utero sia una scelta più etica dell’utero in affitto, ma questa è soltanto la mia (discutibile) opinione personale. Ad ogni modo, quello che era fantascienza solo pochi anni fa adesso ha buone probabilità di diventare realtà: tanto di cappello a chi contribuisce al progresso della scienza medica.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Il metodo Stamina

In questi giorni, molto si e’ tornato a parlare del cosiddetto “metodo Stamina”, sempre accompagnando la discussione con una sana dose di critiche e, purtroppo, come spesso accade, con la formazione di due partiti popolari: i favorevoli ed i contrari. Detto questo, su suggerimento di una nostra cara lettrice, vorrei parlarvi di questo metodo cercando pero’ di analizzare i punti fermi, cioe’ vorrei capire insieme a voi quali sono le basi su cui si fonda questo metodo, i risultati ottenuti e perche’ questo metodo viene tanto criticato.

Cominiciamo dalle basi. Cosa sarebbe il metodo Stamina? Come suggerisce il nome stesso, questa “terapia medica” si basa sull’utilizzo di cellule staminali per curare pazienti affetti da malattie neurodegenerative come, ad esempio, la Atrofia Muscolare Spinale, anche detta SMA1. Molte di queste malattie neurodegenerative affliggono bambini per cui capite bene la delicatezza e l’emotivita’ legata a queste terapie mediche.

Nel metodo stamina vengono estratte cellule staminali dal midollo osseo del paziente. Queste cellule sono anche dette mesenchimali. Una volta estratte, queste staminali vengono manipolate in vitro insieme ad acido retinoico ed etanolo e nel giro di 2 ore, le cellule vengono convertite in neuroni. A questo punto, i neuroni vengono utilizzati per curare il paziente e per arginare la degenerazione portata dalla malattia.

Bene, questo e’ in soldoni il metodo stamina. Prima di dire se funziona o non funziona, vorrei fare una considerazione: una qualsiasi terapia medica, deve necessariamente essere supportata da prove scientifiche. Spesso queste vengono raccolte e i risultati pubblicati in riviste specializzate in modo da poter essere fruibili e studiabili da tutti. Quali sono gli articoli a supporto del metodo stamina? Forse la cosa vi sorprendera’, ma non esiste nessun articolo che parla di questo metodo. Per essere precisi, l’unica prova a sostegno del metodo e’ la richiesta di brevetto fatta negli Stati Uniti. Che differenza c’e’, se c’e’ un brevetto, va bene anche questo. Vero, ma il brevetto e’ stato rifiutato. Sapete il perche’? Come evidenziato da un’inchiesta condotta dalla rivista Nature, la richiesta di brevetto conteneva delle foto di presunti neuroni ottenuti con questo metodo assolutamente false. Per dirla tutta, le foto allegate alla richiesta erano prese da una ricerca condotta in Ucraina per sperimentare un altro metodo, dunque assolutamente non relative al metodo stamina.

Come e’ possibile questo?

Prima abbiamo accennato alle cellule staminali prese dal midollo osseo del paziente. Anche se si parla sempre di staminali, queste cellule non sono tutte uguali tra loro. Nella cultura popolare, una cellula staminale e’ un’entita’ non specializzata che puo’ essere trasformata in una qualsiasi cellula del nostro corpo. Questo in realta’ e’ falso. Le cellule staminali vengono divise tra loro in base alla cosiddetta “potenza”. Questa caratteristica indica la potenzialita’ di una cellula staminale a trasformarsi o specializzarsi in altro. Le staminali mesenchimali possono, come dimostrato e riportato nella bibliografia medica, trasformarsi in cellule ossee, cartillaginose o adipose. E’ assolutamente non dimostrato e mai provato prima che queste cellule possano convertirsi in neuroni.

Come e’ possibile tutto questo? Purtroppo, come anticipato, quando si parla di questi metodi non dimostrati, molto facilmente si tende a dividersi tra pro e contro, senza pero’ informarsi di tutto quello che c’e’ intorno.

Come detto prima, ruolo importante in questi casi e’ giocato dall’emotivita’ dei soggetti coinvolti. Facciamo un esempio, in condizioni normali, se doveste pensare, speriamo mai di no, ad una situazione di malattia grave, a chi vi rivolgereste? Sicuramente, ragionando in maniera fredda e non coinvolta, pensereste di rivolgervi ai migliori esperti del campo. Come si determina l’esperto? In base alla fama, all’attivita’ svolta, ai ruoli ricoperti, agli articoli pubblicati, ecc. Vi rivolgereste mai ad un non medico? Penso proprio di no. Bene, senza voler apparire classista, ma solo per dovere di cronaca, Davide Vannoni, colui che per primo ha proposto questo metodo, e’ laureato in Lettere e Filosofia, non ha assolutamente nessuna laurea in medicina.

Vi fidereste di un non medico? Penso proprio di no, pero’ c’e’ sempre da considerare l’aspetto emotivo di queste situazioni. Vedere un proprio caro morire lentamente, giorno per giorno, e’ qualcosa di tremendo. In queste condizioni, qualsiasi speranza, anche la piu’ vana, anche la piu’ assurda, possono servire per riaccendere la speranza. Questa emotivita’ ci porta pero’ a fare qualche volta dei passi non ragionati.

Perche’ la scienza non accetta il metodo stamina? Sicuramente, la non accettazione non dipende assolutamente da chi propone un metodo. Se questo funziona, funziona e basta. Per poter affermare la correttezza e la validita’ di un metodo terapeutico e’ pero’ necesssario portare delle prove. Come detto, parliamo di cellule che, almeno alle conoscenze attuali, non possono convertire in neuroni.

Quali sono i risultati ottenuti?

Ad oggi, non ci sono evidenze della validita’ di questo metodo. Pazienti trattati con il metodo stamina non hanno avuto vantaggi e la mortalita’ e’ del tutto analoga a quella dei pazienti non trattati. Nel 2011 il metodo stamina e’ stato accettato come “cura compassionevole” all’ospedale di Brescia. Cosa significa? Non vi sono evidenze del suo funzionamento, ma se puo’ fungere da paliativo, allora somministriamo al paziente morente quello che preferisce. In particolare, in letteratura si riporta il caso di 5 bambini trattati con il metodo, di cui 3 sono morti. La spiegazione data da Vannoni in questo caso e’ che le cellule non sono state preparate in modo adeguato. La cosa che pero’ molti sostenitori dimenticano di dire e’ che le cellule vennero preparate su specifica indicazione e sotto la supervisione proprio di Vannoni.

Nei mesi scorsi, lo Stato Italiano ha dato il via ad una nuova sperimentazione del metodo stamina, prevedendo un contributo di ben 3 milioni di euro. La sperimentazione sarebbe dovuta partire il 1 luglio di quest’anno ma, ad oggi, ancora non si e’ potuti partire. Sapete il perche’? Su internet trovate scritto che questo ritardo e’ dovuto alla pressione dei medici per impedire che questo metodo porti risultati. Tutto falso. La sperimentazione non e’ ancora partita perche’ il ministero ha chiesto a Vannoni di consegnare il protocollo di sperimentazione con tutte le procedure che verranno seguite. Ad oggi, questo protocollo non e’ stato ancora consegnato. La spiegazione di Vannoni e’ che il protocollo non puo’ essere scritto perche’ il trattamento non puo’ essere standardizzato e le procedure devono essere valutate caso per caso.

Dal punto di vista medico questo e’ assurdo. Vannoni, in una recente intervista, parla della soggettivita’ della malattia e delle cellule, cosa del tutto inesatta. Per quanto riguarda la soggettivita’ del caso possiamo essere d’accordo, ma le cellule staminali sono le stesse per chiunque. Se esiste un metodo per convertire una cellula staminale in altro, questo e’ identico per tutti. Forse, con una laurea in medicina o con una maggiore informazione si eviterebbe di dire certe sciocchezze.

La stessa rivista Nature, nell’editoriale di cui abbiamo parlato, ha esplicitamente chiesto allo Stato Italiano di non far partire la sperimentazione. Secondo l’importante rivista, questa sperimentazione alimenterebbe false speranzde su un metodo non scientifico e a cui mancano le necessarie basi. Alla luce di quanto visto, non possiamo che condividere questa posizione.

UItima riflessione, perche’ tante persone affermano che il metodo funziona? Queste persone sono molto spesso familiari di malati che, come detto, vedono in questo metodo l’ultima speranza a cui attaccarsi. E’ possibile biasimare queste posizioni? Assolutamente no. Quello che andrebbe evitato e’ dare false speranze a persone in uno stato emotivo del tutto particolare. Purtroppo, parlare in questi termini e’ come pensare alle tante persone che si fanno truffare da stregoni e maghi televisivi. Chiunque, in uno stato sano, direbbe che e’ impossibile dare credito a falsi profeti televisivi eppure e’ pieno di casi di gente truffata per comprare amuleti, pozioni e altro. Purtroppo, uno stato psicologico particolare crea terreno fertile per chiunque.

Concludendo, come visto il metodo stamina e’ privo di qualsiasi fondamento scientifico. Ad oggi, manca una qualsiasi prova della validita’ del metodo cosi’ come mancano articoli su riviste mediche che confermano eventuali risultati. La domanda di brevetto presentata e’ stata rifiutata perche’ contenente dati falsificati. Quello che sta avvenendo oggi, ripercorre purtroppo quanto accaduto in passato sul metodo di Bella. Anche in questo caso, una sperimentazione serie e scientifica, mostro’ l’assoluta non validita’ del metodo. Speriamo almeno che si eviti di buttare soldi pubblici per sperimentazioni inutili invece di finanziare ricerche serie.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Perche’ la ricerca: economia

Nel post precedente:

– Perche’ la ricerca: scienza e tecnologia

abbiamo cercato di rispondere alla domanda “perche’ fare ricerca?” discutendo il lato tecnologico e le possibili ricadute scientifiche nella vita di tutti i giorni. Come detto, stiamo cercando di rispondere a questa domanda non in senso generale, ma proprio contestualizzando la risposta in questi anni di profonda crisi economica o, comunque, investendo nella ricerca a discapito di settori considerati piu’ importanti o vitali per tutti i cittadini.

Dopo queste considerazioni piu’ tecniche, vorrei invece analizzare il discorso economico della ricerca. Come sappiamo, e come abbiamo visto nel precedente post, fare ricerca ad alti livelli implica investimenti molto massicci. Tolte le ricadute tecnologiche, cerchiamo invece di capire se sono investimenti a fondo perduto o se implicano un ritorno economico tangibile per le nazioni.

Come nel caso precedente, prendiamo come esempio tra grandi ricerche in settori diversi per cercare di quantificare in modo pratico, numeri alla mano. I soliti tre esempi sono: ITER, il reattore a fusione per scopi di ricerca, le missioni spaziali e il CERN, come esempio di grande laboratorio per la fisica delle particelle.

Partiamo da ITER e partiamo con una considerazione che ci deve far riflettere. ITER e’ una collaborazione internazionale in cui entrano gli Stati Uniti, il Giappone e alcuni paesi europei. Come detto, parliamo di un investimento dell’ordine di 10 miliardi di euro. Forse vi fara’ riflettere il fatto che Francia e Giappone hanno discusso per lungo tempo proprio per cercare di costruire il reattore nel proprio paese. Ovviamente averlo in casa offre dei vantaggi notevoli in termini di ricadute tecnologiche, ma sicuramente implica una maggiore spesa per il paese ospitante. Conoscendo la situazione economica attuale, se un paese cerca in tutti i modi di averlo in casa e dunque spendere di piu’, significa che qualcosa indietro deve avere.

Passiamo invece alle missioni spaziali. Altro tema scottante nel discorso economico e molte volte visto come una spesa enorme ma non necessaria in tempi di crisi. Partiamo, ad esempio, dal discorso occupazionale. Molte volte sentiamo dire dai nostri politicanti o dagli esperti di politica ecnomica che si devono fare investimenti per creare posti di lavoro. Vi faccio un esempio, al suo apice, il programma di esplorazione Apollo dava lavoro a circa 400000 persone. Non pensiamo solo agli scienziati. Un programma del genere crea occupazione per tutte le figure professionali che vanno dall’operaio fino al ricercatore, dall’addetto alle pulizie dei laboratori fino all’ingegnere. Ditemi voi se questo non significa creare posti di lavoro.

Passando invece all’esempio del CERN, sicuramente i numeri occupazionali sono piu’ piccoli, ma di certo non trascurabili. Al CERN ci sono circa 2500 persone che tutti i giorni lavorano all’interno del laboratorio. A questi numeri si devono poi sommare quelli dei paesi che partecipano agli esperimenti ma non sono stanziali a Ginevra. In questo caso, arriviamo facilmente ad una stima intorno alle 15000 unita’.

A questo punto pero’ sorge una domanda che molti di voi si staranno gia’ facendo. LHC, come esempio, e’ costato 6 miliardi di euro. E’ vero, abbiamo creato posti di lavoro, ma la spesa cosi’ elevata giustifica questi posti? Con questo intendo, se il ritorno fosse solo di numeri occupazionali, allora tanto valeva investire cifre minori in altri settori e magari creare piu’ posti di lavoro.

L’obiezione e’ corretta. Se il ritorno fosse solo questo, allora io stesso giudicherei l’investimento economico, non scientifico, fallimentare. Ovviamente c’e’ molto altro in termini finanziari.

Prima di tutto vi devo spiegare come funziona il CERN. Si tratta di un laboratorio internazionale, nel vero senso della parola. Il finanziamento del CERN viene dai paesi membri. Tra questi, dobbiamo distinguere tra finanziatori principali e membri semplici. Ovviamente i finanziatori principali, che poi sono i paesi che hanno dato il via alla realizzazione del CERN, sono venti, tra cui l’Italia, ma, ad esempio, alla costruzione di LHC hanno partecipato circa 50 paesi. Essere un finanziatore principale comporta ovviamente una spesa maggiore che viene pero’ calcolata anno per anno in base al PIL di ogni nazione.

Concentriamoci ovviamente sul caso Italia, ed in particolare sugli anni caldi della costruzione di LHC, quelli che vanno dal 2000 al 2006, in cui la spesa richiesta era maggiore.

Nel 2009, ad esempio, il contributo italiano e’ stato di 83 milioni di euro, inferiore, in termini percentuali, solo a Francia, Germania e Regno Unito.

Contributo italiano al CERN in milioni di euro. Fonte: S.Centro, Industrial Liaison Officer

Il maggiore ritorno economico per i paesi e’ ovviamente in termini di commesse per le industrie. Che significa questo? Servono 100 magneti, chi li costruisce? Ovviamente le industrie dei paesi membri che partecipano ad una gara pubblica. Il ritorno economico comincia dunque a delinearsi. Investire nel CERN implica un ritorno economico per le industrie del paese che dunque assumeranno personale per costruire questi magneti. Stiamo dunque facendo girare l’economia e stiamo creando ulteriori posti di lavoro in modo indiretto.

Apriamo una parentesi sull’assegnazione delle commesse. Ovviamente si tratta di gare pubbliche di appalto. Come viene decretato il vincitore? Ogni anno, il CERN calcola un cosiddetto “coefficiente di giusto ritorno”, e’ un parametro calcolato come il rapporto tra il ritorno in termini di commesse per le industrie e il finanziamento offerto alla ricerca. Facciamo un esempio, voi investite 100 per finanziare la costruzione di LHC, le vostre industrie ottengono 100 di commesse dal CERN, il coefficiente di ritorno vale 1.

Ogni anno, in base al profilo di spesa, ci saranno coefficienti diversi per ciascun paese. Si parla di paesi bilanciati e non bilanciati a seconda che il loro coefficiente sia maggiore o minore del giusto ritorno. In una gara per una commessa, se l’industria di un paese non bilanciato arriva seconda dietro una di un paese gia’ bilanciato, e lo scarto tra le offerte e’ inferiore al 20%, allora l’industria del paese non bilanciato puo’ aggiudicarsi la gara allineandosi con l’offerta del vincitore. In questo modo, viene ripartito equamente, secondo coefficienti matematici, il ritorno per ciascun paese.

Cosa possiamo dire sull’Italia? Negli anni della costruzione di LHC, LItalia ha sempre avuto un coefficiente molto superiore al giusto ritorno. Per dare qualche numero, tra il 1995 e il 2008, il nostro paese si e’ aggiudicato commesse per le nostre aziende per un importo di 337 milioni di euro.

Vi mostro un altro grafico interessante, sempre preso dal rapporto del prof. S.Centro dell'”Industrial Liaison Officer for Italian industry at CERN”:

Commesse e coefficiente di ritorno per l’Italia. Fonte: S.Centro, Industrial Liaison Officer

A sinistra vedete gli importi delle commesse per gli anni in esame per il nostro Paese, sempre in milioni di euro, mentre a destra troviamo il coefficiente di ritorno per l’Italia calcolato in base all’investimento fatto. Tenete conto che in quesgli anni, la media del giusto ritorno calcolato dal CERN era di 0.97.

Guardando i numeri, non possiamo certo lamentarci o dire che ci abbiano trattato male. La conclusione di questo ragionamento e’ dunque che un investimento nella ricerca scientifica di qualita’, permette un ritorno economico con un indotto non indifferente per le aziende del paese. Ogni giorno sentiamo parlare di rilancio delle industrie, di creazione di posti di lavoro, di rimessa in moto dell’economia, mi sembra che LHC sia stato un ottimo volano per tutti questi aspetti.

Ultima considerazione scientifico-industriale. Le innovazioni apportate facendo ricerca scientifica, non muoiono dopo la realizzazione degli esperimenti. Soluzioni tecnologiche e migliorie entrano poi nel bagaglio industriale delle aziende che le utilizzano per i loro prodotti di punta. Molte aziende vengono create come spin-off di laboratori, finanziate in grossa parte dalla ricerca e poi divengono delle realta’ industriali di prim’ordine. L’innovazione inoltra porta brevetti che a loro volta creano un ritorno economico futuro non quantificabile inizialmente.

Concludendo, anche dal punto di vista economico, fare ricerca non significa fare finanziamenti a fondo perduto o fallimentari. Questo sicuramente comporta un ritorno economico tangibile immediato. Inoltre, il ritorno in termini tecnologici e di innovazione non e’ quantificabile. Fare ricerca in un determinato campo puo’ portare, immediatamente o a distanza di anni, soluzioni che poi diventeranno di uso comune o che miglioreranno settori anche vitali per tutti.

Vi lascio con una considerazione. Non per portare acqua al mulino della ricerca, ma vorrei farvi riflettere su una cosa. In questi anni di crisi, molti paesi anche europei, ma non l’Italia, hanno aumentato i fondi dati alla ricerca scientifica. A fronte di quanto visto, forse non e’ proprio uno sperpero di soldi.

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Perche’ la ricerca: scienza e tecnologia

Molte volte, parlando di scienza e di ricerca scientifica, mi viene fatta una domanda apparentemente banale, ma che in realta’ nasconde un vero e proprio mondo: Perche’ fare ricerca?

Ovviamente in questo caso non parlo del senso letterale della domanda. E’ noto a tutti che la ricerca scientifica ci permette di aumentare la nostra conoscenza del mondo, dei meccanimi della natura e ci consente di dare un piccolo contributo al dilemma: da dove veniamo e dove andiamo?

In questo post e nel successivo, vorrei cercare di parlare proprio del senso piu’ pratico di questa domanda. Al giorno d’oggi, con la crisi che imperversa, molti si chiedono che senso abbia “sperperare” soldi nella ricerca scientifica invece di utilizzarli per fini piu’ pratici e tangibili per la societa’.

In questo primo post vorrei parlare delle motivazioni scientifiche e tenologiche della ricerca scientifica, mentre nel prossimo post mi vorrei concentrare sugli aspetti piu’ prettamente economici.

Premesso questo, cerchiamo di capire quali sono le implicazioni e le migliorie scientifiche apportate dall’attivita’ di ricerca.

Molti di voi sapranno gia’ che diverse tecniche di diagnostica medica, come la radiografia, la TAC, la PET, provengono e sono state pensate nell’ambito della ricerca scientifica ed in particolare per la costruzione di rivelatori per le particelle. Questi sono discorsi abbastanza noti e per principio non vi faro’ la solita storiella con date e introduzione negli ospedali di queste tecniche.

Parliamo invece di cose meno note, ma forse ben piu’ importanti.

A costo di sembrare banale, vorrei proprio iniziare da LHC al CERN di Ginevra e dalla ricerca nella fisica delle alte energie. In questo caso, stiamo parlando del piu’ grande acceleratore in questo settore e ovviamente anche del piu’ costoso. Con i suoi 6 miliardi di euro, solo per l’acceleratore senza conteggiare gli esperimenti, parliamo di cifre che farebbero saltare sulla sedia molti non addetti ai lavori.

Che vantaggi abbiamo ottenuto a fronte di una spesa cosi grande?

Next: il primo server WWW del CERN

Partiamo dalle cose conosciute. Solo per darvi un esempio, il “world wide web” e’ nato proprio al CERN di Ginevra, dove e’ stato sviluppato per creare un modo semplice e veloce per lo scambio di dati tra gli scienziati. Ad essere sinceri, un prototipo del WWW era gia’ stato sviluppato per ambiti militari, ma l’ottimizzazione e la resa “civile” di questo mezzo si deve a due ricercartori proprio del CERN:

– CERN, were the web was born

Restando sempre in ambito tecnlogico, anche l’introduzione del touchscreen e’ stata sviluppata al CERN e sempre nell’ambito della preparazione di rivelatori di particelle. A distanza di quasi 20 anni, questi sistemi sono ormai di uso collettivo e vengono utilizzati in molti degli elettrodomestici e dei gadget a cui siamo abituati.

Uno dei primi sistemi touch introdotti al CERN

Pensandoci bene, tutto questo e’ normale. Rendiamoci conto che costruire un acceleratore o un esperimento sempre piu’ preciso, impone delle sfide tecnologiche senza precedenti. Laser, sistemi di controllo ad alta frequenza, magneti, rivelatori sono solo alcuni esempi dei sistemi che ogni volta e’ necessario migliorare e studiare per poter costruire una nuova macchina acceleratrice.

Anche in ambito informatico, la ricerca in fisica delle alte energie impone dei miglioramenti che rappresentano delle vere e proprie sfide tecnologiche. Un esperimento di questo tipo, produce un’enorme quantita’ di dati che devono essere processati e analizzati in tempi brevissimi. Sotto questo punto di vista, la tecnologia di connessione ad altissima velocita’, le realizzazione di sistemi di contenimento dei dati sempre piu’ capienti e lo sviluppo di macchine in grado di fare sempre piu’ operazioni contemporaneamente, sono solo alcuni degli aspetti su cui la ricerca scientifica per prima si trova a lavorare.

Saltando i discorsi della diagnostica per immagini di cui tutti parlano, molte delle soluzioni per la cura di tumori vengono proprio dai settori della fisica delle alte energia. Basta pensare alle nuove cure adroterapiche in cui vengono utilizzati fasci di particelle accelerati in piccoli sistemi per colpire e distruggere tumori senza intaccare tessuti sani. Secondo voi, dove sono nate queste tecniche? Negli acceleratori vengono accelerate particelle sempre piu’ velocemente pensando sistemi sempre piu’ tecnologici. La ricerca in questi settori e’ l’unico campo che puo’ permettere di sviluppare sistemi via via piu’ precisi e che possono consentire di colpire agglomerati di cellule tumorali di dimensioni sempre minori.

Detto questo, vorrei cambiare settore per non rimanere solo nel campo della fisica delle alte energie.

In Francia si sta per realizzare il primo reattore a fusione per scopi di ricerca scientifica. Questo progetto, chiamato ITER, e’ ovviamente una collaborazione internazionale che si prefigge di studiare la possibile realizzazione di centrali necleari a fusione in luogo di quelle a fissione. Parlare di centrali nucleari e’ un discorso sempre molto delicato. Non voglio parlare in questa sede di pericolosita’ o meno di centrali nucleari, ma il passaggio della fissione alla fusione permetterebbe di eliminare molti degli svantaggi delle normali centrali: scorie, fusione totale, ecc. Capite dunque che un investimento di questo tipo, parliamo anche in questo caso di 10 miliardi di euro investiti, potrebbe portare un’innovazione nel campo della produzione energetica senza eguali. Se non investiamo in queste ricerche, non potremmo mai sperare di cambiare i metodi di produzione dell’energia, bene primario nella nostra attuale societa’.

La sonda Curiosity della NASA

Passando da un discorso all’altro, in realta’ solo per cercare di fare un quadro variegato della situazione, pensiamo ad un altro settore sempre molto discusso, quello delle missioni spaziali. Se c’e’ la crisi, che senso ha mandare Curiosity su Marte? Perche’ continuiamo ad esplorare l’universo?

Anche in questo caso, saltero’ le cose ovvie cioe’ il fatto che questo genere di missioni ci consente di capire come il nostro universo e’ nato e come si e’ sviluppato, ma parlero’ di innovazione tecnologica. Una missione spaziale richiede l’utilizzo di sistemi elettronici che operano in ambienti molto difficili e su cui, una volta in orbita, non potete certo pensare di mettere mano in caso di guasto. L’affidabilita’ di molte soluzioni tecnologiche attuali, viene proprio da studi condotti per le missioni spaziali. Esperimenti di questo tipo comportano ovviamente la ricerca di soluzioni sempre piu’ avanzate, ad esempio, per i sistemi di alimentazione. L’introduzione di batterie a lunghissima durata viene proprio da studi condotti dalle agenzie spaziali per le proprie missioni. Anche la tecnologia di trasmissione di dati a distanza, ha visto un salto senza precedenti proprio grazie a questo tipo di ricerca. Pensate semplicemente al fatto che Curiosity ogni istante invia dati sulla Terra per essere analizzati. Se ci ragionate capite bene come queste missioni comportino lo sviluppo di sistemi di trasferimento dei dati sempre piu’ affidabili e precise per lunghissime distanze. Ovviamente tutti questi sviluppi hanno ricadute molto rapide nella vita di tutti i giorni ed in settori completamente diversi da quelli della ricerca scientifica.

Concludendo, spero di aver dato un quadro, che non sara’ mai completo e totale, di alcune delle innovazioni portate nella vita di tutti i giorni dalla ricerca scientifica. Come abbiamo visto, affrontare e risolvere sfide tecnologiche nuove e sempre piu’ impegnativa consente di trovare soluzioni che poi troveranno applicazione in campi completamente diversi e da cui tutti noi potremmo trarre beneficio.

Ovviamente, ci tengo a sottolineare che la conoscenza apportata dai diversi ambiti di ricerca non e’ assolutamente un bene quantificabile. Se vogliamo, questo potrebbe essere il discorso piu’ criticabile in tempi di crisi, ma assolutamente e’ la miglioria della nostra consapevolezza che ci offre uno stimolo sempre nuovo e crea sempre piu’ domande che risposte.

Post successivo sul discorso economico: Perche’ la ricerca: economia

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.