Quando pensiamo all’arte e alla scienza, spesso le immagini che ci vengono in mente sembrano appartenere a universi completamente separati. Da un lato, la creatività illimitata degli artisti; dall’altro, la razionalità rigorosa degli scienziati. Tuttavia, se guardiamo più da vicino, ci rendiamo conto che questi due mondi non sono poi così distanti. Al contrario, nel corso della storia si sono intrecciati in modi sorprendenti, influenzandosi e arricchendosi reciprocamente. Oggi, più che mai, questa fusione tra arte e scienza sembra essere una strada promettente, che va oltre le barriere disciplinari per creare esperienze e comunicazioni innovative.
Il Progetto Art and Science
Un esempio recente di questa sinergia tra arte e scienza è il progetto Art and Science, pensato per rendere la scienza più accessibile a un pubblico non esperto. L’obiettivo è portare la scienza fuori dai laboratori e introdurla nel quotidiano delle persone, creando una comunicazione che, pur mantenendo l’integrità dei contenuti scientifici, sia al contempo coinvolgente e facilmente comprensibile.
In questo contesto, un contributo significativo proviene dalla neuroscienziata Ester Piovesana, che ha condiviso le immagini scattate durante le sue ricerche sulle malattie neurodegenerative, come l’Alzheimer. Piovesana ha fotografato neuroni umani indotti (iNs) e cellule neuronali che esprimono la proteina Tau, cruciale per la stabilità dei neuroni. Per renderla visibile, la proteina è stata legata a fluorofori, permettendo di osservare processi biologici altrimenti invisibili. Queste immagini, oltre al loro valore scientifico, si distinguono per una bellezza visiva straordinaria che arricchisce ulteriormente il progetto.
In collaborazione con l’artista Claudia Cantoni, le immagini cellulari sono state trasformate in autentiche opere d’arte. Le immagini, acquisite tramite microscopio, sono state stampate su tela e successivamente rielaborate da Cantoni, che ha creato un nuovo contesto visivo. Queste opere sono state esposte per la prima volta nel marzo 2023. Non si tratta solo di una reinterpretazione estetica, ma di una potente forma di comunicazione, in cui l’arte diventa un veicolo per esplorare e raccontare le sfide e le scoperte delle neuroscienze.
Le sfide della ricerca neurobiologica
Uno degli aspetti più complicati della ricerca neurobiologica è la difficoltà di replicare in laboratorio il funzionamento del cervello umano, in particolare quando si studiano patologie neurodegenerative che si sviluppano nell’arco di dececenni, come l’Alzheimer. I modelli cellulari e animali sono fondamentali, ma non riescono a riprodurre completamente la complessità delle dinamiche cerebrali. Inoltre, l’uso di neuroni umani come modello cellulare è problematico, poiché i campioni disponibili per l’analisi sono sempre post mortem.
Un approccio innovativo per superare questo ostacolo è la transdifferenziazione: una tecnica che consente di trasformare direttamente cellule somatiche, come quelle della pelle, in neuroni, senza passare per uno stadio staminale. Questa tecnica è vantaggiosa perché le cellule, evitando lo stadio staminale, conservano le loro caratteristiche epigenetiche e mantengono la propria identità. Ogni individuo ha caratteristiche cellulari uniche, e questo è fondamentale per sviluppare terapie personalizzate, mirate alle necessità specifiche di ciascun paziente.
Come funziona la transdifferenziazione?
Il processo inizia da semplici biopsie cutanee. I fibroblasti vengono isolati dalla pelle, trattati per favorirne la migrazione e coltivati per alcune settimane. Una volta raggiunta una fase di crescita sufficiente, le cellule vengono esposte a particelle virali non infettive, che introducono materiale genetico, inducendo i fibroblasti a trasformarsi in neuroni. Questo processo rimuove il blocco sull’espressione di geni neuronali “spenti” nei fibroblasti e attiva geni specifici, come Brn2 e Ascl1, necessari per la differenziazione. Successivamente, le cellule vengono coltivate in un ambiente ricco di fattori di crescita che favoriscono il differenziamento neuronale. Dopo circa due settimane e mezzo, le cellule vengono analizzate utilizzando tecniche come l’immunofluorescenza, che consente di visualizzare marcatori neuronali specifici.
Le immagini del progetto Art and Science
Le immagini del progetto Art and Science documentano i fibroblasti e iNs in diversi stadi del processo di transdifferenziazione, ad esempio dopo 5, 15 e 25 giorni di coltura. Una delle opere, Cellule e Intelligenza Artificiale, mostra un’immagine di iNs dopo 25 giorni. È importante sottolineare che la transdifferenziazione è un processo complesso e non sempre di successo: molte cellule muoiono o non si differenziano correttamente. Inoltre, le colture cellulari prolungate sono più vulnerabili a contaminazioni rendendo difficile ottenere campioni puri. Una volta ottenuti, questi neuroni sono particolarmente preziosi, poiché derivano direttamente dal paziente e potrebbero essere utilizzati per sviluppare terapie personalizzate. In futuro, potrebbero anche svolgere un ruolo nella medicina rigenerativa, favorendo la riparazione di aree cerebrali danneggiate.
Un’esperienza immersiva: l’uso della realtà aumentata
Il progetto Art and Science non si limita a combinare arte e scienza, ma offre anche un’esperienza immersiva grazie all’utilizzo di tecnologie innovative, come la realtà aumentata. Alcune opere sono dotate di microchip inseriti direttamente nella pittura. Scansionando questi microchip con uno smartphone, i quadri prendono vita con animazioni. Grazie a queste tecnologie, il pubblico può scoprire informazioni in tempo reale, interagendo direttamente con le opere.
L’importanza della collaborazione tra arte e scienza
Questo incontro tra arte e scienza dimostra come la collaborazione tra i due mondi possa dare vita a nuove forme di comunicazione e conoscenza. Le immagini scientifiche, pur mantenendo la loro precisione, raccontano storie emozionanti che avvicinano il pubblico alla ricerca, mentre l’arte traduce la complessità della scienza in un linguaggio universale. Progetti come Art and Science ci ricordano che quando arte e scienza si incontrano, non si tratta solo di trasmettere informazioni, ma di ispirare, educare e avvicinare la scienza alla vita quotidiana, creando un ponte tra il pubblico e le meraviglie della ricerca.
Maggiori informazioni sul progetto Art and Science:
Ester Piovesana
https://artandscience.ch/ricercatrice/
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