«Vaccini, grazie a Big data si può cambiare la ricerca»

PADOVA

Che ci azzeccano i vaccini coi big data? Tantissimo, parola di Duccio Medini, responsabile Data Science di GlaxoSmithKline Vaccines. A parlare con lui di “Big Data e nuovi vaccini”, ieri al Bo, nell’ambito del Digitalmeet (mediapartner il nostro giornale) e in collaborazione con BoCulture, Marina de Bernard e Cesare Montecucco docenti di patologia generale all'Università di Padova, moderati da Telmo Pievani, delegato per la comunicazione istituzionale dell’Ateneo.

Metodi e strumenti

«Big data e machine learning stanno modificando la ricerca sui vaccini», spiega Medini, emozionato nel trovarsi a parlare nella famosa aula magna. «A fine anni Novanta, cercando un vaccino contro la meningite di tipo B, il più tosto, abbiamo intuito che utilizzando metodi e strumenti informatici e computazionali, e cioè digitali, potevamo analizzare l’enorme quantità di dati ottenuti dalla mappatura del genoma del meningococco, metterli in relazione ed estrarne informazioni in modo veloce». Questo approccio, chiamato reverse vaccinology, ha introdotto nel campo della ricerca sui vaccini tecniche di analisi tipiche dei big data che hanno permesso di isolare il patogeno e mettere a punto per la prima volta in assoluto un vaccino. Il genoma di un batterio come il meningococco è una specie di bersaglio mobile, sempre mutevole e capace di generare una quantità inimmaginabile di trasformazioni e quindi di dati. Per sviluppare un vaccino è importantissimo comprendere come questi meccanismi di differenziazione avvengono. «Abbiamo fatto molte analisi e abbiamo scoperto che più si sequenziano i geni, più geni si trovano. Si tratta di un sistema aperto che abbiamo chiamato pangenoma e che ci ha dato non poco filo da torcere».

Legge matematica

Queste ricerche, frutto della collaborazione tra partner accademici, governi e istituti di salute pubblica e una realtà industriale attiva nel campo della ricerca scientifica, hanno evidenziato come la crescita di questi dati segua una legge matematica nota come legge di Heap, che descrive una retta ad andamento costante che mostra come il numero di parole diverse di un documento sia funzione della lunghezza del documento stesso. In altri termini le mutazioni dei genomi dei batteri sembrano simili alle mutazioni che avvengono ad esempio nella lingua. Questa analogia genoma/lingua, oltre a sottolineare l’importanza di un approccio multidisciplinare alla ricerca sui vaccini, ha suggerito a questi ricercatori l’opportunità di imparare a parlare il linguaggio della vita come impariamo il linguaggio di una lingua. Importanti sono anche le relazioni che i batteri instaurano con gli ospiti e cioè noi. Se i dati genomici aumentano esponenzialmente - nel 2025 arriveremo allo zettabyte e cioè a mille miliardi di miliardi di dati - le reti crescono in modo sovra esponenziale.

Patogeno e ospite

Nella relazione tra il patogeno e l’ospite la tecnologia che si sta rivelando strategica è il machine learning grazie al quale i ricercatori stanno diventando sempre più veloci nello scovare e isolare gli elementi che scatenano malattie.

In chiusura, le premiazioni dei migliori progetti di innovazione digitale. Il Digitalmeet Award 2018 è andato ad Alberto Zurini dell’Università di Udine per la categoria “Sogna” con il progetto AI e Machine Learning per il sociale e a Valentina Fedele e Carlotta Poggiaroni con Love Maremma, progetto di turismo esperienziale. —

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