Come l'animazone può aiutare gli scienziati nel testare le ipotesi

L'animazione 3D può dare vita alle ipotesi scientifiche. La biologa molecolare (e TED Fellow) Janet Iwasa ci presenta un nuovo software open source progettato proprio per gli scienziati.

Guardate questo disegno.

Mi sapete dire cos'è?

Sono un biologo molecolare per formazione

e ho visto numerosi
disegni di questo tipo.

Di solito vengono consultati
come modello di riferimento,

disegni per illustrare come riteniamo

che si sviluppino i processi
cellulari o molecolari.

Questo disegno in particolare
è relativo ad un processo

chiamato endocitosi clatrina-dipendente.

È un processo mediante il quale
una molecola passa

dall'esterno di una cellula
al suo interno

venendo catturata
in una bolla o vescicola,

che sarà in seguito
assimilata dalla cellula.

Questo disegno ha però un problema,

e sta in quello che non mostra.

Grazie a molti esperimenti

effettuati da numerosi scienziati

conosciamo parecchio
dell'aspetto di queste molecole,

su come si spostano nella cellula,

e che tutto succede

in un ambiente incredibilmente dinamico.

Così in collaborazione con l'esperto
di clatrina Tomas Kirchhausen,

abbiamo deciso di creare un nuovo modello

per mostrare il tutto.

Siamo partiti dall'esterno della cellula.

Adesso stiamo guardando l'interno.

Queste molecole a tre
zampe sono la clatrina

che si può auto-assemblare
in forme simili a palloni da calcio.

Attraverso le connessioni con la membrana

la clatrina è in grado
di deformare la membrana

per formare questa specie di coppa

che forma questa
specie di bolla o vescicola

che adesso cattura alcune delle proteine

che sono all'esterno della cellula.

Le proteine entrano e strozzano
questa vescicola

separandola dal resto della membrana,

ora la clatrina ha di fatto
terminato il suo compito

così le proteine entrano,

le abbiamo colorate di giallo e arancione,

e sono la causa della formazione
di questa gabbia di clatrina.

Tutte queste proteine
vengono di fatto riciclate

e usate ancora e ancora.

Questi processi sono troppo piccoli
per essere visti direttamente

persino con i migliori microscopi

così animazioni come questa forniscono
un modo davvero efficace

per visualizzare un'ipotesi.

Qui c'è un'altra illustrazione

questo è il disegno di come
un ricercatore dovrebbe pensare

che il virus HIV entri
ed esca dalle cellule.

Ancora una volta è
un'eccessiva semplificazione

e non mostra neanche lontanamente

quello che veramente
conosciamo di questi processi.

Sarete sorpresi di scoprire

che questi semplici disegni
sono l'unico modo

con il quale la maggior parte dei biologi
illustra le ipotesi molecolari.

Perché?

Perché creare filmati dei processi

così come riteniamo
che accadano è veramente difficile.

Ho passato mesi a Hollywood ad imparare
ad usare un software per l'animazione

e ho dedicato mesi ad ogni animazione

e semplicemente questo è tempo che molti
ricercatori non si possono permettere.

Tuttavia il prezzo da pagare è alto.

Le animazioni molecolari sono insuperabili

nella loro capacità di convogliare
un gran numero di informazioni

ad un ampio pubblico
con estrema accuratezza.

Sto lavorando ad un nuovo progetto

chiamato "La scienza dell'HIV"

dove sto animando l'intero ciclo vitale

del virus dell'HIV il più
accuratamente possibile

e in tutti i dettagli molecolari.

L'animazione darà risalto
alle informazioni

provenienti da migliaia
di ricercatori raccolte in decenni,

informazioni sull'aspetto di questo virus

su come è in grado
di infettare il nostro corpo

e su come le terapie stanno
aiutando a combattere l'infezione.

Nel corso degli anni,
ho scoperto che le animazioni

non sono utili soltanto
a comunicare un'idea,

sono anche veramente utili

nell'esplorare un'ipotesi.

La maggior parte dei biologi
stanno ancora usando foglio e matita

per visualizzare i processi che studiano

e con le informazioni che possediamo
questo non è proprio più sufficiente.

Il processo di creazione di un'animazione

può fungere da catalizzatore
che permette ai ricercatori

di cristallizzare e rifinire le loro idee.

Un ricercatore con il quale lavoravo,

che si occupa dei meccanismi molecolari

delle malattie degenerative,

si avvicinò alla soluzione
con esperimenti correlati

direttamente alle animazioni
sulle quali stavamo lavorando insieme,

in questo modo l'animazione può
avere un effetto nel processo di ricerca.

Credo che l'animazione
possa cambiare la biologia.

Può cambiare il modo
con cui comunichiamo l'un l'altro,

il modo con cui analizziamo
le nostre informazioni

e il modo con cui insegniamo
ai nostri studenti.

Perché il cambiamento abbia luogo

abbiamo bisogno di più
ricercatori che creino animazioni

ed a questo scopo ho riunito una squadra

di biologi, animatori e programmatori

per creare un nuovo software
gratuito e open source,

che abbiamo chiamato Flipbook Molecolare,

che è stato creato
appositamente per i biologi,

proprio per creare animazioni molecolari.

Dai nostri test abbiamo scoperto
che ci vogliono solo 15 minuti

ad un biologo che non ha mai utilizzato
prima un software di animazione

per creare la sua prima
animazione molecolare

relativa alle proprie ipotesi.

Stiamo inoltre creando un database online

dove tutti possono vedere,
scaricare e contribuire

alle proprie animazioni.

Siamo veramente entusiasti di annunciare

che la versione beta del software

di animazione molecolare
è disponibile per il download già oggi.

Siamo impazienti di vedere cosa
creeranno con questo i biologi,

quali nuove idee svilupperanno

dall'essere finalmente in grado di animare

i propri schemi.

Grazie.

(Applausi)