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Citizen Science, ovvero come smartphone e mobile possono aiutare la ricerca

Un’interessante news  su Wired di ieri titolava “50 cose che puoi fare con il tuo vecchio iPhone”.  Un’app, un dock, piuttosto che una scocca sono in grado di trasformarlo in una sveglia, una radiosveglia, uno stereo e un server multimediale (per la condivisione di musica, video, etc.), sino ad arrivare alle applicazioni legate alla domotica per cui diventa lui stesso la centralina di controllo della casa.

La scelta dell’aggettivo vecchio nel titolo, insieme a un sottotitolo dal tono un po’ irriverente che definiva il telefono in questione come uno “scassone” cui le tante soluzioni pensate restituirebbero la vita, mi ha fatto riflettere su quanto sia ogni giorno più breve l’orizzonte di utilizzo degli strumenti tecnologici che fanno parte della nostra quotidianità.

Questa considerazione vale specialmente per smartphone, tablet e, sempre di più, per i computer e gli altri elettrodomestici. Se facciamo attenzione, passa sempre meno tempo da quando ciò che stiamo sostituendo ora è stato a sua volta acquistato.

Inoltre, non ci rendiamo conto che i telefonini di ultima generazione sono sempre più assimilabili a dei piccoli computer le cui potenzialità di memoria o lavoro rimangono immutate e possono essere utilizzate per altri scopi e, soprattutto, per molti anni.

Il fatto che non si usino più per telefonare o rimanere connessi tramite il traffico dati, non ci autorizza a sbarazzarcene in modo definitivo o lasciarli in un armadio destinandoli a essere mera di salvezza per le situazioni in cui si rischierebbe di rimanere non connessi o reperibili per qualche ora.

Per quanto concerne gli smartphone, però, si sta consolidando un’altra possibilità che li vedrebbe concorrere per uno scopo più che nobile in qualunque momento. In occasione della recente epidemia di Ebola, infatti, ha reso possibile la diffusione di poterli utilizzare per contribuire alla ricerca di una terapia medica.

La domanda che sorge spontanea davanti a una simile ipotesi è la seguente: com’è possibile?

Potrà sembrare molto strano, ma è proprio attraverso un gesto semplice e frequente come quello di scaricare un’app, che si può diventare un vero e proprio volontario della ricerca. Questo tipo di attività, infatti, è giunta a una svolta dopo anni di sperimentazione nell’ombra. Non sarà più rappresentata dalle donazioni di denaro, le persone non avranno più bisogno di un passaporto per recarsi nelle zone critiche o di spendere anni per un dottorato.

Per la prima volta, ciascuno di noi potrà aiutare i ricercatori a trovare la cura per una malattia o proseguire nelle loro scoperte quando dorme, viaggia o si trova in pausa caffè.  Nel caso del progetto che riguarda l’Ebola, dal 4 dicembre 2014, è disponibile un’app sicura e gratuita che renderà i dispositivi utilizzabili per lo screening di milioni di composti chimici proprio nei momenti in cui rimarrebbero inattivi.

Grazie alla potenza di elaborazione collettiva, smartphone e personal computer concorrono a formare un supercomputer virtuale come quello che aiuta lo Scripps Research Institute (TRSI) a individuare i nuovi potenziali farmaci per il trattamento del virus, pur restando a piena disposizione dei loro proprietari per il normale utilizzo.

Progetti di calcolo volontario come “Outsmart Ebola Together” sono possibili grazie a delle partnership come quella che l’Ollmann Saphire Laboratory  del TSRI ha con l’IBM che ha messo a punto il World Community Grid, sistema  alimentato dalla tecnologia cloud di IBM  SoftLayer.

Da circa dieci anni al fianco di enti di ricerca pubblici e privati nel tentativo di realizzare iniziative simili basate sui dati nel campo della salute, il colosso informatico ha permesso a un laboratorio che aveva già mappato strutture e vulnerabilità delle proteine che costituiscono il virus Ebola, di sfruttare una potenza di calcolo combinata per accelerare un lavoro che avrebbe avuto bisogno di anni.

Sfruttando il tempo di ciclo inutilizzato dei computer e dei dispositivi mobili dei volontari, il sistema ha ricevuto, completato e restituito agli scienziati piccoli compiti computazionali che hanno permesso loro di valutare i vari composti sino a individuare i migliori. Questi ultimi proseguiranno poi il loro percorso in laboratorio che ne investigherà la reale efficacia nel contrastare il virus, ne migliorerà la resa a basse dosi e ne ridurrà gli effetti collaterali.

 

La progettualità di cui vi abbiamo parlato, però, non è che la punta di un iceberg fatto di tanti altri programmi più storici che si basano sulla donazione di potenza di calcolo inutilizzata come BOINC. Durante gli ultimi mesi del 2014 e i primi del 2015, ovviamente, è aumentato il coinvolgimento del pubblico, ma anche le aziende di settore non sono state da meno.

La taiwanese HTC ha varato l’iniziativa “HTC Power To Give“, ha scelto di essere della partita sviluppando l’app omonima che mette la potenza dei propri smartphone al servizio della ricerca di cure per diverse malattie come il cancro e l’AIDS. Ora solo in versione beta, permetterà l’elaborazione dei dati solo quando il dispositivo sarà sotto carica e connesso a una rete Wi-Fi. L’intento di HTC è estendere la capacità di lavoro ad altri momenti d’inattività e rendere l’app disponibile al download anche per altri smartphone Android nel giro di sei mesi.

 

Un’altra preziosa app in questo campo è Folding@home elaborata da un gruppo di bioinformatica di Stanford i quali avevano già diffuso nel 2007 l’analogo software per PC.

In questo caso la potenza di calcolo è messa al servizio della simulazione tridimensionale di quello che è il processo grazie al quale le proteine acquisiscono la loro struttura definitiva (qualcosa che avviene nell’arco di qualche millisecondo in natura e necessita, invece, di mesi di lavoro al computer).

Il ripiegamento delle proteine è fondamentale per la loro funzione, molte patologie possono trovare una spiegazione da questo tipo di studi descrittivi e uno dei modi migliori per riuscire a portarli avanti è la simulazione al computer.

Essa richiede, però, un’enorme potenza di calcolo che il programma per PC con i suoi 150mila utenti attivi ha aiutato ad aumentare permettendo di fare scoperte pubblicate sulle riviste principali. Con il contributo dell’app i vantaggi in termini di velocizzazione dei processi si avrà un sostanziale aumento dei dati processati, senza contare che la gamma di donatori si è ampliata dopo l’estensione a tutti i dispositivi Android di un mese fa.

Folding@home app image  Folding@home app image  Folding@home app image

L’app è studiata in modo tale da attivarsi quando il telefono è inattivo e in carica, il primo progetto studiato dopo il suo lancio riguarda una proteina fondamentale per il funzionamento delle terapie per il tumore al seno, ma è già pronto anche uno studio sull’Alzheimer.

 

Un esempio molto singolare che rimane, invece, molto più vicino alla quotidianità è quello dell’Associazione Fuoristradistica Piemontese in cui è presente un’encomiabile analogia nel comportamento tra i membri che dedicano una parte del loro tempo libero al volontariato e alla Protezione Civile e i PC che, quando non sono utilizzati dai soci, donano alla ricerca scientifica prezioso tempo di calcolo (alcuni dati sono riassunti nella tabella qui di seguito).

BOINC Statistics

 

Infine, ci tengo a menzionare il progetto EyeWire un vero e proprio gioco realizzato dal laboratorio di Neuroscienze Computazionali diretto dal Dott. Seung presso l’università di Princeton al fine di mappare i circuiti nervosi che sono responsabili della percezione visiva nel cervello umano.

Questo tipo di lavoro non può però essere affrontato solo da un supercomputer come quello che è possibile creare mettendo insieme la potenza di calcolo di molti PC e dispositivi mobili, per cui è richiesta una partecipazione attiva da parte delle persone che decidono di unirsi.

Tutti coloro che lo desiderano possono partecipare senza che sia richiesto per farlo un particolare background scientifico. Più di 160,000 persone da più di 145 paesi prendono già parte e il lavoro di svelamento di quello che è il volto 3D dei singoli neuroni procede con successo.

Sono sicuro che dopo aver guardato questo video verrà voglia di giocare anche a qualcuno di voi!

 

FONTI

https://www-03.ibm.com/press/it/it/pressrelease/45613.wss

http://www.ansa.it/saluteebenessere/notizie/rubriche/medicina/2015/01/14/con-una-app-gli-smartphone-diventano-ricercatori_b28e09a0-cb54-4f4d-bca3-5313a8dc8809.html?utm_content=bufferbbf23&utm_medium=social&utm_source=plus.google.com&utm_campaign=buffer

http://www.tomshw.it/news/htc-combatte-il-cancro-con-reti-di-smartphone-android-55612

http://android.hdblog.it/2015/01/12/Sony-ed-il-progetto-FoldingHome-nel-Play-Store/

http://blog.eyewire.org/about/

Andrea Robotti

Andrea Robotti

Ha una laurea in biologia e un dottorato in immunologia e biologia cellulare. Lavora per alcuni anni nella ricerca biomedica approfondendo le proprie conoscenze nel campo delle neuroscienze, dell’autoimmunità e delle patologie respiratorie.
Durante le varie esperienze lavorative in ambito sia pubblico sia privato entra in contatto con realtà che fanno emergere la sua passione per la scienza e la diffusione delle conoscenze, mettendolo anche di fronte alla mancanza di comunicazione che genera problemi di organizzazione e di visione strategica. Questo tipo di trascorsi lo stimola a mettersi nuovamente in gioco sul piano professionale frequentando un master presso la Fondazione ISTUD.
Persona energica e determinata, collabora in modo stabile con agenzie specializzate del settore del mondo della comunicazione e della consulenza medico-scientifica in ambito marketing, cercando di mantenere il suo modo di scrivere chiaro nella veicolazione dell’informazione, rispettoso delle fonti e attento al pubblico a cui è destinato ciò che comunica. Agli stessi principi cui si agguinge una caratterizzazione più sociale, si ispira il suo percorso di promozione ed applicazione della medicina narrativa ovvero dello scrivere inteso come strumento di salute, di cura e di valutazione quali-quantitativa dei servizi sanitari o percorsi assistenziali che il cittadino riceve.

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