Matematica, lezione 60: Medicina

In un certo senso Modelli matematici applicati alla medicina di Alessandro Viani è il seguito ideale di Modelli matematici di Marco Menale. In quel volume, infatti, Menale aveva posto l'accento in particolare sulle applicazioni in campo medico, cosa che fa in maniera decisamente più esplicita proprio Viani. In questo senso, in effetti, il 60.mo e ultimo volume della collana Matematica guida perfettamente il lettore tra i segreti di come si costruisce un modello matematico utile per gli studi medici. E che soprattutto non sia solo una rappresentazione della realtà, ma permetta anche di comprendere meglio le caratteristiche di alcune particolari malattie e fare delle predizioni sui successivi sviluppi delle stesse. In questo caso Viani utilizza l'alzheimer come esempio, essendo questa una malattia particolarmente sfidante per il campo medico. E per traslato anche per i modelli matematici di supporto.
Semplice e agile da seguire, risulta la migliore conclusione per la collana.
In più il volume è arricchito dalla sempre ottima biografia di Sara Zucchini, che in questa occasione si occupa di Ulisse Dini, e da una minimale ma non per questo meno interessante sezione di giochi matematici dove Viani ci presenta 3 problemi, di cui due legati alla probabilità, mentre l'ultimo è un classico problema da carcerati (tra l'altro già presentato da Maurizio Codogno in uno dei volumi precedenti).

La triste storia di Ignaz Semmelweis

Ignaz Philipp Semmelweis, nato l'1 luglio del 1818, è stato un medico ungherese che ha portato a termine il primo studio epidemico della storia della medicina. Il suo problema fu l'ostracismo della comunità medica dell'epoca, che, ufficialmente, non gradì i suoi metodi poco rispettosi dell'autorità costituita.

Semmelweis venne nominato assistente del professor Johann Klein nella Prima Clinica Ostetrica dell'Ospedale Generale di Vienna il 1° luglio, 1846. I suoi compiti erano di esaminare i pazienti ogni mattina in preparazione del giro del professore, supervisionare i casi difficili, insegnare agli studenti di ostetricia ed essere lo "scrivano" dei dei referti.
In tutta Europa erano state aperte istituzioni per le madri per affrontare i problemi di infanticidio dei figli illegittimi. Vennero costituite come istituzioni gratuite e offerte per la cura dei bambini, e ciò le ha rese attraenti per le donne svantaggiate, comprese le prostitute. In cambio dei servizi gratuiti, le donne sarebbero stati oggetto per la formazione di medici e ostetriche. Due cliniche per la maternità si trovavano nell'ospedale viennese. La prima clinica aveva un tasso medio di mortalità materna del 10% circa a causa di febbre puerperale (il tasso effettivo fluttuava selvaggiamente). Il tasso della seconda clinica era notevolmente inferiore, in media meno del 4%. Questo fatto era noto al di fuori dell'ospedale. Le due cliniche ammettevano a giorni alterni, ma le donne pregavano di essere ammesso alla seconda clinica, a causa della cattiva reputazione della prima. Semmelweis descriveva le donne disperate che elemosinavano in ginocchio di non essere ammesse alla Prima Clinica. Alcune donne hanno perfino preferito partorire in strada, fingendo di aver improvvisamente partorito lungo la strada verso l'ospedale, il che voleva dire che avrebbero potuto accedere alle prestazioni di assistenza per il bambino senza dover essere ammesse alla clinica. Semmelweis era perplesso dal fatto che la febbre puerperale era rara tra le donne con nascite in strada. "Per me, sembrava logico che i pazienti che hanno sperimentato le nascite di strada si sarebbero ammalate almeno altrettanto frequentemente di quelle che hanno partorito nella clinica. [...] Che cosa ha protetto coloro che hanno partorito al di fuori della clinica de queste distruttive e sconosciute influenze endemiche?"
Semmelweis fu gravemente turbato che la sua prima clinica aveva avuto un tasso di mortalità molto più elevato a causa della febbre puerperale della seconda clinica. Ciò "mi ha reso così infelice che la vita mi sembrava senza valore". Le due cliniche utilizzavano quasi le stesse tecniche, e Semmelweis ha avviato un meticoloso processo per eliminare tutte le possibili differenze, comprese anche le pratiche religiose. La sola differenza principale era le persone che si lavoravano. La prima clinica forniva il servizio di insegnamento per gli studenti di medicina, mentre la seconda clinica era stata selezionata nel 1841 per la formazione delle sole ostetriche.

Un personaggio, le sue citazioni: Rita Levi-Montalcini

ritratto di orticanoodles - fonti: deviantart | flickr

Rita Levi-Montalcini è nata il 22 aprile del 1909 a Torino. Si è trasferita in Belgio nel 1938 a causa delle leggi razziali per poi ritornare in Italia, ad Asti, alla fine della guerra. Qui ha allestito un piccolo laboratorio per studiare il sistema nervoso dei polli. Nel 1947, insieme con il suo amico Renato Dulbecco, è andata negli Stati Uniti dove è rimasta fino al 1977. Nel 1986 ha vinto il Premio Nobel per la medicina insieme con il suo allievo Stanley Cohen

per la loro scoperta dei fattori di crescita.

Riguardo il potenziale degli NGF, scrisse nella Nobel lecture:

Ad esempio, quando la morte cellulare di specifiche popolazioni neuronali può essere collegata a una diminuita disponibilità locale di fattori neurotrofici, come gli NGF, il suo apporto esogeno o la stimolazione della produzione endogena tramite agenti farmacologici possono offrire un approccio promettente per malattie attualmente incurabili.

Riguardo il ruolo delle donne nella scienza, ebbe a dire:

L'umanità è fatta di uomini e donne e deve essere rappresentata da entrambi i sessi.

Nel 1975 venne supportata dalla Fidia, un'industria farmaceutica italiana, ma in una decina di anni si scoprì che il farmaco pubblicizzato era nocivo. Riguardo questa storia dichiarò a Riccardo Chiaberge:

Certo, non nascondo che mi importunava vedere talvolta il mio nome legato a quello della Fidia. Ma pensavo che fosse il prezzo da pagare, non me ne importava niente pur di avere qualche aiuto per la ricerca. Se impediamo all'industria di aiutare il laboratorio, noi moriamo.

Aveva anche una precisa opinione sul rapporto tra i giovani e la tecnologia:

Oggi, rispetto a ieri, i giovani usufruiscono di una straordinaria ampiezza di informazioni; il prezzo è l’effetto ipnotico esercitato dagli schermi televisivi che li disabituano a ragionare (oltre a derubarli del tempo da dedicare allo studio, allo sport e ai giochi che stimolano la loro capacità creativa). Creano per loro una realtà definita che inibisce la loro capacità di “inventare il mondo” e distrugge il fascino dell'ignoto.

In questo senso era, ed è ancora un esempio per tutti noi:

Ho perso un po' la vista, molto l'udito. Alle conferenze non vedo le proiezioni e non sento bene. Ma penso più adesso di quando avevo vent'anni. Il corpo faccia quello che vuole. Io non sono il corpo: io sono la mente.

Ci ha lasciato il 30 dicembre del 2012. A Roma. Aveva 103 anni.

Non ho mai saputo tenere un protocollo. Tutto in me è immaginazione, intuito. Niente è scientifico.
Io non sono una scienziata, sono un'artista della scienza.

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Levi-Montalcini R. (1987). The nerve growth factor: Thirty-five years later, Bioscience Reports, 7 (9) 681-699. DOI: 10.1007/BF01116861 (pdf)
Citazioni di Rita Levi-Montalcini
Wiki-biografie: italiano | inglese
Video-intervista con Tullio Regge

Un personaggio, le sue citazioni: Renato Dulbecco

Renato Dulbecco è stato uno dei tanti cervelli in fuga che ha avuto l'Italia nel corso della sua storia. Ha lavorato tra Italia e Stati Uniti, dove si era trasferito ormai da alcuni anni, a La Jolla per la precisione, si da quel lontano 1947, quando si imbarcò sulla nave che avrebbe portato lui e la sua amica Rita Levi-Montalcini in quella che era realmente la terra delle opportunità per i ricercatori.
Era nato in una terra storicamente di immigrazione, che aveva esportato solo menti pensanti, come era egli stesso, figlio di una calabrese e di un ligure, incontratisi nella regione che ha dato il nome a una intera nazione. E da quella piccola regione è anche arrivato al Premio Nobel per la Medicina nel 1975, insieme con David Baltimore e Howard Martin Temin

per la loro scoperta riguardante l'interazione tra i virus del tumore e il materiale genetico della cellula

Oltre a una mente brillante, è stato anche un attento osservatore della realtà, avendo anche una chiara idea dell'importanza dei rapporti tra scienza e società civile. Scriveva, infatti, nella sua Lezione da Nobel:

Questa discussione sulla prevenzione del cancro è uno sviluppo dei risultati sperimentali ottenuti nel campo dei virus oncogeni, ma è anche fortemente influenzata dalla nuova coscienza sociale di molti scienziati. Storicamente, scienza e società hanno preso strade diverse, nonostante la società ha fornito i fondi necessari per la crescita della scienza e in cambio la scienza ha dato alla società tutti gli oggetti materiali di cui gode. Negli ultimi anni, tuttavia, la separazione tra scienza e società è diventata eccessiva, e le conseguenze si fanno sentire soprattutto tra i biologi. Così, mentre passiamo la nostra vita a fare domande sulla natura del cancro e modi per prevenirlo o curarlo, la società produce allegramente sostanze oncogene e con queste riempie l'ambiente. La società non sembra preparata ad accettare i sacrifici necessari per una efficace prevenzione del cancro. La situazione è chiaramente inaccettabile, e noi biologi vorremmo vederla corretta. Abbiamo iniziato a mettere ordine in casa nostra, vietando alcuni esperimenti che possono contenere un certo rischio per l'umanità. Vorremmo vedere la società assumere un atteggiamento simile, abbandonando pratiche egoistiche che sono pericolose per la società stessa. Vorremmo anche vedere una nuova cooperazione tra scienza e società a beneficio di tutta l'umanità e speriamo che le forze dominanti nella società riconosceranno che questa è una necessità.

D'altra parte, proprio in quegli anni, presso il laboratorio di Dulbecco stava lavorando Peter Berg, il chimico che sostanzialmente diede inizio agli studi genetici da cui sono arrivati gli OGM. Berg, giunto nel laboratorio di Dulbecco, iniziò subito a lavorare sul DNA di un piccolo virus studiato dal team del ricercatore italiano, riuscendo a modificarlo geneticamente in modo da riprodursi più velocemente e fornire così ai suoi colleghi delle maggiori quantità di DNA da studiare.
Dopo l'euforia iniziale, sorsero due preoccupazioni riguardanti la scoperta. La prima:

Bene, voi prendete questo determinato batterio, vi inserite dentro un gene, ma poi cosa succede, esattamente? Questo batterio potrà, per esempio, diventare una sorta di 'super-batterio' in grado di 'annegare' tutti gli altri?⁽³⁾

E la seconda:

Bene, voi utilizzate il DNA di un virus che causa il cancro nei topi, ma se questo virus lo mettete in un batterio che può colonizzare l'intestino umano, questo batterio non potrà poi provocare cancro nell'uomo?⁽³⁾

Ed ecco come opera la scienza di fronte a questi dubbi: sospensione degli esperimenti e verifica sperimentale di queste due possibilità. I risultati, come ha raccontato Dulbecco⁽³⁾, hanno portato alla non-esistenza dei temuti super-batteri,

(...) perché i batteri con il gene al loro interno risultavano essere meno prolifici e crescevano molto meno di quanto accadeva, invece, negli altri, vale a dire nelle loro condizioni normali.⁽³⁾

Senza contare che

(...) tramite esperimenti estesi sugli animali, non si è mai potuta riscontrare alcuna azione cancerogena prodotta da questi batteri.⁽³⁾

Nel 2008, poi, facendo un punto della situazione per Science a margine della grande avventura del sequenziamento umano, scriveva: