La matematica per capire lo sviluppo del Neuroblastoma

tonini e staff padova

È stato pubblicato recentemente sulla rivista internazionale BMC Medical Genomics il lavoro intitolato “Genome instability model of metastatic neuroblastoma tumorigenesis by a dictionary learning algorithm”. Il lavoro nasce dalla collaborazione di Gian Paolo Tonini con colleghi matematici, fisici e biologi.

Grazie alla matematica è possibile creare dei modelli che riescono a riflettere la più probabile situazione biologica vicina alla realtà. In questo lavoro sono state esaminate le alterazioni cromosomiche del Neuroblastoma per capire quali fossero le prime ad essere presenti nell’insorgenza del Neuroblastoma metastatico. Per trattare questo problema ci siamo avvalsi del dictionary learning, una classe di metodi statistici detti di “machine learning” derivati dal contesto dell’analisi dei segnali. La potenza di questi metodi consiste nell’essere in grado di individuare schemi ricorrenti in diversi profili genomici e in diversi campioni di Neuroblastoma e quindi di imparare, dopo una lunga serie di complessi calcoli, eseguiti da potenti calcolatori, quali sono i segnali più attendibili. Grazie a questa elaborazione si costruisce un modello appropriato sulla base delle alterazioni cromosomiche del tumore. Il lavoro ha mostrato l’efficacia di queste tecniche nell’evidenziare quali differenze occorrano tra gli stadi 4 e 4S della malattia e di proporre un modello in cui i due stadi iniziano con alterazioni numeriche dei cromosomi mentre lo stadio 4 fa poi un percorso diverso per un accumulo di gravi danni cromosomici che non sono presenti nei 4S.

Nella fotografia: il Professor Tonini, al centro, con alcuni membri dello staff del Laboratorio di Padova di cui è direttore.