“Quando due ex compagni delle scuole elementari si incontrano per un aperitivo, a volte ne esce un articolo scientifico che fonde astrofisica e oncologia..” Così esordisce in un suo post Francesco Tombesi, professore associato di astrofisica presso il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”.
L’articolo del quale si sta parlando è stato recentemente pubblicato nella rivista Frontiers in Oncology. Il primo autore è Matteo Santoni, medico oncologo dell’ospedale di Macerata, mentre il coautore è Francesco Tombesi, astrofisico esperto di buchi neri supermassicci in nuclei galattici attivi (Agn).
Nell’articolo si parla del parallelismo concettuale tra buchi neri supermassicci, oggetti che solitamente popolano il centro delle galassie sparse nell’universo, e l’evoluzione del cancro. L’approccio utilizzato per creare questo intreccio interdisciplinare è detto multi-scala. Si tratta, in sostanza, di scomporre un fenomeno complesso che agisce su diverse distanze, o scale per l’appunto, per descriverne il comportamento in una serie di gusci concentrici – che vanno dal piccolo al grande, dal locale al globale.
Nel dettaglio, nell’approccio proposto in entrambi i casi, i fenomeni considerati avvengono su una scala di sei ordini di grandezza. Nel caso biologico/medico vanno dalla scala cellulare (μm) fino alla scala del corpo umano (m), mentre in astrofisica si va dalla scala dei nuclei galattici attivi (mpc) alla scala corrispondente alle dimensioni di un’intera galassia (kpc).
Seguendo le affermazioni degli autori dell’articolo si può apprendere come ci si aspetta che queste due discipline possano trarre vantaggi, insegnamenti e sviluppi l’una dall’altra. Dal punto di vista astrofisico abbiamo che,
«gli approcci matematici e statistici sviluppati in oncologia per studiare fenomeni estremamente complessi e dipendenti da molti parametri potrebbero essere mutuati dagli astrofisici per investigare lo scambio di materia ed energia dei nuclei galattici attivi su scale galattiche», argomenti Francesco Tombesi.
Mentre dal punto di vista medico l’oncologo Matteo Santorini afferma che,
«Prevedere mediante modelli matematici definiti il comportamento di una neoplasia in termini di crescita, interazioni con le cellule del sistema immunitario e capacità di metastatizzare in determinate sedi e a tempi prestabiliti avrebbe un impatto fondamentale nell’ambito del trattamento e del follow-up di questi pazienti e rappresenterebbe un cospicuo passo in avanti verso la personalizzazione delle cure».
Centro nevralgico in diverse discipline è il cercare di modelliizzare “l’interazione”. Interazione che in questo caso può riguardare ad esempio i venti e getti prodotti dal buco nero come, allo stesso tempo, le varie componenti del microambiente tumorale.
Francesco Tombesi conclude dicendo che, «Viste le analogie tra i due approcci multi-scala nello studio del ciclo di accrescimento e feedback nei buchi neri supermassicci e l’ambiente di evoluzione tumorale […] stiamo pensando di organizzare dei convegni interdisciplinari in futuro per aumentare l’interazione tra le nostre due comunità scientifiche».
Non ci resta che attendere l’evoluzione di queste interessanti collaborazioni interdisciplinari.
Articolo su Frontiers in Oncology: https://doi.org/10.3389/fonc.2021.634818
