Scienza e Società

In questo episodio parliamo del sistema immunitario spiegando come faccia a contrastare gli agenti patogeni. Partiamo da un nostro lavoro sulla rigenerazione in cui abbiamo mostrato che lungo il corso dell'evoluzione lo sviluppo del sistema immunitario avviene quando si perdono le capacità di rigenerare. Discutiamo poi di come l'intelligenza artificiale ci abbia aiutato a prevedere se il sistema immunitario di un individuo è grado di riconoscere la presenza di un virus. Infine concludiamo con i tumori: perché il sistema immunitario non riesce a contrastarli e cosa fare per aiutarlo? Per approfondire: Fumagalli MR, Zapperi S, La Porta CA. Regeneration in distantly related species: common strategies and pathways. NPJ Systems Biology and Applications. 2018 Jan 11;4(1):1-8. https://www.nature.com/articles/s41540%20017%200042%20z La Porta CA, Zapperi S. Estimating the binding of SARS-CoV-2 peptides to HLA class I in human subpopulations using artificial neural networks. Cell systems. 2020 Oct 21;11(4):412-7. https://www.cell.com/cell-systems/pdf/S2405-4712(20)30295-7.pdf

In questo episodio parliamo della complessità dei tumori, della loro eterogeneità e della loro plasticità. Spieghiamo come ogni tumore sia diverso dagli altri e discutiamo quindi dell'importanza di una medicina personalizzata. Analizziamo poi il rapporto tra fattori generici e fattori ambientali, legati allo stile di vita, nello sviluppo del tumore. Alcuni articoli per approfondire: Sellerio AL, Ciusani E, Ben-Moshe NB, Coco S, Piccinini A, Myers CR, Sethna JP, Giampietro C, Zapperi S, La Porta CA. Overshoot during phenotypic switching of cancer cell populations. Scientific reports. 2015 Oct 23;5(1):15464. https://www.nature.com/articles/srep15464 Garrone O, La Porta CA. Artificial Intelligence for Precision Oncology of Triple-Negative Breast Cancer: Learning from Melanoma. Cancers. 2024 Feb 6;16(4):692. https://www.mdpi.com/2072-6694/16/4/692 La Porta CA, Zapperi S. Artificial intelligence in breast cancer diagnostics. Cell Reports Medicine. 2022 Dec 20;3(12). https://www.cell.com/cell-reports-medicine/pdf/S2666-3791(22)00415-3.pdf Segnaliamo anche il sito di ARIADNE https://ariadneweb.it/

In questo episodio parliamo dell'uso dell'intelligenza artificiale per la diagnosi delle malattie. Ci concentriamo su come sia possibile allenare un algoritmo con immagini istologiche per distinguere automaticamente i casi patologici da quelli fisiologici. Riporteremo la nostra esperienza nello studio delle anomalie morfologiche degli spermatozoi tramile il machine learning. Per approfondire: Taloni A, Font-Clos F, Guidetti L, Milan S, Ascagni M, Vasco C, Pasini ME, Gioria MR, Ciusani E, Zapperi S, La Porta CA. Probing spermiogenesis: a digital strategy for mouse acrosome classification. Scientific Reports. 2017 Jun 16;7(1):3748. https://www.nature.com/articles/s41598-017-03867-7

In questo episodio parliamo dell'uso dell'intelligenza artificiale in agricoltura raccontando di come sia possibele utilizzare un algoritmo allenato su di una rete di sensori per prevedere il microclima in un terreno. Per chi volesse approfondire vi segnaliamo il nostro articolo sull'argomento: Marco Zanchi, Stefano Zapperi, and Caterina AM La Porta. "Harnessing deep learning to forecast local microclimate using global climate data." Scientific Reports 13.1 (2023): 21062. https://www.nature.com/articles/s41598-023-48028-1

In questo episodio cominciamo a parlare di intelligenza artificiale, discutendo di cosa sia esattamente e di come si differenzi dall'intelligenza umana. Nei prossimi episodi discuteremo poi delle applicazioni dell'intelligenza artificiale in ambito scientifico, dalla medicina alla scienza dei materiali.

In questo episodio discutiamo degli algoritmi che abbiamo sviluppato per combattere l'ansia e lo stress con la musica attivando specifiche aree cerebrali. Spiegheremo come si possa misurare l'attività cerebrale con dei semplici caschetti da elettroencefalogramma (EEG) e interpretare i segnali grazie all'algoritmo brain2music. Per approfondire: Font-Clos, F., Spelta, B., D’Agostino, A., Donati, F., Sarasso, S., Canevini, M.P., Zapperi, S. and La Porta, C.A., 2021. Information optimized multilayer network representation of high density electroencephalogram recordings. Frontiers in Network Physiology, 1, p.746118. https://doi.org/10.3389/fnetp.2021.746118

In questo episodio vi parliamo da Atlanta dove abbiamo partecipato ad un congresso sulla disuguaglianza organizzato dalla Federal Reserve Bank di Atlanta. Parleremo delle discussioni che abbiamo avuto con gli economisti sulla disuguaglianza economica, sull'importanza dell'educazione e sugli effetti della disuguaglianza sulla salute. Una conclusione importante è che l'America avrebbe qualcosa da imparare anche dall'Italia.

In questo episodio parliamo di correlazioni, causalità e probabilità. Discutiamo come sia semplice misurare delle correlazioni ma molto più complesso stabilire le vere cause di un fenomeno. Infine parleremo di eventi casuali e di come il calcolo delle probabilità sia spesso poco intuitivo. Per illustrare questo punto proporremo un gioco, il gioco delle tre porte. Potete provare a dare la vostra soluzione qui di seguito.

In questo episodio parliamo di divisione cellulare. Quando le cellule si dividono è fondamentale che il materiale genetico venga distribuito in parti uguali alle due cellule figlie. Ma come avviene questo processo? Quello che si osserva è una bellissima danza in cui i cromosomi vengono trasportati al centro della cellula. Il video della nostra simulazione di questo processo è disponibile qui Per approfondire: Bertalan Z, Budrikis Z, La Porta CA, Zapperi S. Role of the number of microtubules in chromosome segregation during cell division. PloS one. 2015 Oct 27;10(10):e0141305. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0141305

In questo episodio parliamo di obesità e discutiamo delle sue possibili cause e dei suoi effetti sulla salute. Cercheremo di capire se l'obesità è dovuta al nostro patrimonio genetico e se è una conseguenza del nostro stile di vita e della nostra dieta. Per approfondire: Font-Clos, F., Zapperi, S. and La Porta, C.A., 2017. Integrative analysis of pathway deregulation in obesity. NPJ systems biology and applications, 3(1), p.18. Font-Clos, F., Zapperi, S. and La Porta, C.A., 2018. Gene expression signature of obesity in monozygotic twins. Physiological Measurement, 39(4), p.044008.

In questo episodio parliamo di piante carnivore e soprattutto di una pianta in particolare, la Drosera capensis. Descriveremo il meccanismo che utilizza la Drosera per chiudere le sue foglie per intrappolare le prede e racconteremo quello che abbiamo imparato dalle piante e che abbiamo utilizzato per creare nuovi materiali tramite la stampa 3D. Per approfondire (e per vedere i video del movimento della Drosera): La Porta, Caterina AM, et al. "Metamaterial architecture from a self-shaping carnivorous plant." Proceedings of the National Academy of Sciences 116.38 (2019): 18777-18782. https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1904984116

In questo episodio discutiamo di microbiota e microbioma. Spieghiamo quale sia la differenza tra i due e discutiamo del perché il microbiota sia importante per la nostra salute. Introduciamo poi l'algoritmo STELLA che abbiamo sviluppato per capire meglio come agisce sul metabolisimo il microbiota. Infine parliamo di un microbiota meno discusso ma molto importante, quello del suolo. Per approfondire: Fumagalli, M.R., Saro, S.M., Tajana, M., Zapperi, S. and La Porta, C.A., 2023. Quantitative analysis of disease-related metabolic dysregulation of human microbiota. Iscience, 26(1). https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.105868

Nel mondo la disuguaglianza è in aumento e la ricchezza è sempre più concentrata in poche mani. Ma come si misura la disuguaglianza? In questo episodio discutiamo della relazione tra disuguaglianza e mobilità sociale e degli effetti della disuguaglianza su salute e insicurezza alimentare. Per approfondire: La Porta, C.A. and Zapperi, S., 2023. Unraveling the dynamics of wealth inequality and the impact on social mobility and health disparities. Journal of Physics: Complexity, 4(4), p.045004. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2632-072X/ad0018/meta The World Inequality Database: https://wid.world/

In questo episodio parliamo di sostenibilità introducendo gli obiettivi di sviluppo sostenibile dell'Agenda 2030. Ci concentriamo sugli obiettivi relativi all'accesso all'acqua potabile e all'alimentazione sostenibile e sul loro impatto sulla salute umana e sull'ambiente. Per illustrare questi temi discutiamo del nostro lavoro sugli inquinanti nelle acque lombrade (trovate il link in calce). Infine raccontiamo di un confronto avuto con i giovani su questi temi. Per approfondire: La Porta et al. (2021). Synergistic effects of contaminants in Lombardy waters. Scientific Reports, 11 (1), p.13888. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93321-6

Un dialogo tra scienziati sulla scienza.