CINETICHE DI ORDINE APPARENTE (MODELLI E DINTORNI)

Due cose su modelli deterministici, dinamiche etc che forse risulteranno indigeste ai più, ma che credo siano estremamente opportune.
Forse qualcuno si ricorderà della faccenda dei modelli hard e soft (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2018/04/duro-o-morbido-dove-non-si-parla-di.html). Detta facile col modello soft otteniamo la risposta che osserviamo come funzione delle variabili del fenomeno, e la otteniamo come somma di contributi dovuti a dette variabili e ai loro prodotti.
Questo ci dà informazioni non solo quantitative, ma anche qualitative. Se il coefficiente di un contributo è molto piccolo, vuol dire che quella variabile o combinazione di variabili è ininfluente sul risultato.
Questo può portarci in un territorio intermedio tra il modello deterministico e quello "statistico".
Pensiamo ad una reazione eterogenea, in cui un solido reagisce a contatto con un liquido. Gli strumenti classici della cinetica chimica, pensati per reazioni omogenee, sembrano insufficienti per affrontare il problema, perché i processi coinvolti sono diversi. Postuliamo che la reazione avvenga in soluzione. Quindi avremo un processo di dissoluzione del reagente solido, governato da temperatura/solubilità ed area superficiale. E poi avremo la reazione in soluzione.
Spesso la velocità totale è determinata dal processo più lento (e dovrebbe risultare ovvio).
Schematizziamo:

A(s)→ A(sol)  (A passa in soluzione)
A(sol) → B     (A reagisce per dare B)

Se il passaggio in soluzione di A è molto più veloce della reazione vera e propria, il secondo passaggio diventa il rate-determining step e la velocità di reazione potrà essere scritta come

-d[A]/dt= k[A]

Ovverosia i dati sperimentali fitteranno con una cinetica di primo ordine anche se la reazione, in realtà, non ha una cinetica del primo ordine perché in teoria l'espressione di -d[A]/dt dovrebbe includere un termine k'S(t) dove S è l'area superficiale del solido. Si può dire che la reazione esibisce una cinetica di pseudo primo ordine.

Ora provate a trasferire questa cosa ad altri fenomeni, e specificamente alla dinamica delle malattie infettive. E' vero che i modelli matematici, da SIR in su, semplificano fenomeni complessi. Ma in determinate situazioni di spazio e di tempo fittano bene i dati di un singolo outbreak, come se il modello descrivesse adeguatamente il fenomeno. Cioè è vero che l'infettività (la trasmissività) è funzione dell'età del soggetto, è vero che i contatti non sono omogenei etc etc ma, alla fine, il sistema si comporta come se le premesse del modello fossero valide. Come si spiega? Con l'irrilevanza di alcuni aspetti particolari (per esempio una funzione dell'età o del tempo che in realtà varia molto poco con l'età o il tempo) o con un effetto di mediazione tra contributi diversi, per esempio.

SCIENTIFICI: COMUNITA' E METODO

Ne vogliamo fare una questione lessicale? Sarebbe il caso.

La Comunità Scientifica non ha un sito web, né una mail, né un portavoce ufficiale. Non è una mente collettiva, quindi non parla, non pensa, e non si esprime all'unisono. Tantomeno su qualsiasi tema di qualsiasi scienza.

Comunità scientifica non è tre tipi che si raffigurano in camice sui social.

Esistono temi per cui esiste un consenso scientifico ed altri per cui non esiste (basti pesare al dualismo tra gravità quantistica e teoria delle stringhe).

Esistono temi ormai cristallizzati da decenni e decenni di letteratura - scientifica, ovviamente, visto che a proposito di lessico c'è chi riesce a prendere fischi per fiaschi su questo vocabolo, anche se inserito in questo contesto. Ed esistono temi che non lo sono affatto.

Capita abbastanza spesso che qualcuno interloquendo con me tiri in ballo la comunità scientifica, negando l'apparato bibliografico che sta sotto a quel che scrivo; non si sa su che basi, se non su quelle che dico cose che alle sue orecchie non suonano "dalla parte giusta" . O più banalmente perché gli ho stropicciato un santino; e magari qualcuno si sente in dovere di venire a spiegare qua sopra cosa sia scienza e cosa no - invariabilmente "one of the low, on whom assurance sits/ like a silk hat on a Bradford millionnaire".

E' un tratto comune del talebanesimo frontista, anche se forse dovrei dire "era", perlopiù: ve li ricordate i bei tempi del bestiame che sciamava a dare addosso a quella o a quell'altro indicati come colpevoli di lesa maestà nei confronti di sua santità il Vate? Bei tempi che per fortuna sembrano ormai alle nostre spalle.

Tratto comune anche ad innumeri milites gloriosi che sui social avocano soltanto per sé e la propria parte politica scienza, intelligenza e cultura, salvo poi dimostrare una fondamentale alienità alle basi della prima, e una dotazione nella migliore delle ipotesi men che mediocre della seconda e della terza.

Il classico illetterato scientifico che ingrassa il frontismo proscienza è tipicamente un affezionatissimo cliente della premiata ditta Logaritmi & Metafore. Un abitué dello scientismo pop pret a porter, facile, terra terra, tanto triviale quanto attivo e militante.

Perché uno che nella vita dovrebbe far tutto meno che parlare di temi scientifici invece ne parla?

Ne parla perché quei temi non sono più temi scientifici, ma sono diventati temi politici o ideologici che, nella sua visione, con il jolly "comunità scientifica" vengono accreditati tramite il famigerato principio di autorità. Il che corrisponde a un "è così perché sì". 

(Ah, a proposito di scienze, propaganda e enfasi mediatica - hype- la comunità scientifica - quella vera, non l'astrazione retorica e funzionale - si pone seriamente il problema https://www.oxfordhandbooks.com/view/10.1093/oxfordhb/9780190497620.001.0001/oxfordhb-9780190497620-e-12 )

E questo non è un avanzamento della cultura scientifica media nel paese, ma un danno profondo al rapporto tra scienze e società, perché costruisce attivamente l'immagine che molti hanno delle scienze suddette. Ed è un'immagine grottesca, deformata oltre misura, ma estremamente funzionale ad un certo tipo di propaganda.

La cosa è ben rappresentata da questo quadretto, datato 2018 

E poi uno si dovrebbe pure chiedere che male fa il frontismo proscienza?
"Basta solo che uno abbia ragione e gli altri zitti" di suo è quella più impressionante, ma anche "i risultati del metodo scientifico" non sono malaccio, perché in questo caso sono pronto a scommettere che "i risultati del metodo scientifico" sono quelli della Comunità Scientifica, intesa come detto sopra.
Perché se per esempio i metodi statistici in chimica sono un esempio di metodo scientifico beh, non è che tanta della roba che gira con l'etichetta "metodo scientifico" sembri loro parente. Se i metodi matematici della fisica sono "metodi scientifici" le cose vanno pure peggio.

Chi dobbiamo ringraziare per aver riempito di strame tante testoline (evidentemente ben disposte verso quella tipologia di operazione)?

MITOLOGEMI (E EQUAZIONI DIFFERENZIALI)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5530967/

La narrazione sulla pertosse ha negli anni recentissimi assunto connotazioni mitologiche, di quelle fondative (di associazioni).

La pertosse circola perché laggenteignorante non vaccina i figli, e l'esavalente (che contiene il vaccino antipertosse acellulare, aP) non raggiunge il 95% richiesto per l'immunità di gregge.

Parrebbe non fare una grinza, giusto?

Come al solito, parlando della "narrazione" 2015-2018, there's always a catch. E dove è l'inghippo? Che le più recenti rilevazioni in Europa danno per la pertosse un basic reproduction number (il famoso R°) di 5.5 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2889930/). Da cui viene fuori una soglia di immunità di gregge di 82%. 82, non 95. Quindi guardando le coperture per l'esavalente, sempre rimaste sopra il 90%, il problema non si porebbe.

Non si porrebbe ma si pone, invece, perché a differenza del vecchio vaccino a cellule intere (wP) aP è di fatto quasi inefficace nel limitare la circolazione del batterio. Ottima protezione individuale, scarsissimo effetto nel limitare la diffusione.

Quindi, ritornando alla "narrazione" stiamo parlando di un mitologema in piena regola, senza alcun contatto con la realtà delle cose. E a mitologemi non si dovrebbe mandare avanti un dibattito sulle politiche sanitarie. Ma fortunamente qualcuna delle voci che andavano avanti a mitologemi si è ridotta a un volume flebilissimo. Meglio così.

La pertosse aveva un R° più alto, in passato, e viene in mente il Regno Unito. E il problema finì per produrre uno dei più begli interventi in materia di dibattiti sulle vaccinazioni mai pubblicati, che potete ritrovare qua: https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2018/04/la-logica-della-vaccinazione-1982-uk.html . Non è l'unica cosa interessante, riguardo alla pertosse, che è molto più complicata del morbillo da molti punti di vista. Per esempio l'infezione non provoca un'immunità perenne, ma i contatti non sono tutti efficaci nella trasmissione perché i reinfettati hanno una trasmissività più bassa. Da un punto di vista endemico quindi una dinamica molto complessa. Ma anche per un outbreak singolo. Per un outbreak di pertosse il modello più adatto è il SEIR. Rispetto al SIR (Susceptibles, Infectives, Recovered) aggiunge gli Exposed (il gruppo con infezione latente).

Esaminiamo la sua versione più scarnificata, senza mortalità. Ricordo che β velocità di propagazione dell'infezione, γ velocità di guarigione dall'infezione, a cui si aggiunge ɛ , costante cinetica... ops, coefficiente di velocità per il passaggio da infetto con infezione latente a infetto.

Al colpo d'occhio dovreste notare che rispetto a SIR abbiamo aumentato il livello di complessità e non di poco. In SIR dS/dt è funzione di S e dI/dt è funzione di I. Qua aggiungiamo dE/dt funzione di E.

Il tutto finisce per dare in questa classe di modelli spazi delle fasi tridimensionali con il loro fascino visuale.

https://www.researchgate.net/figure/Phase-space-representation-of-the-evolution-of-the-system-toward-a-stable-focus-type_fig21_239061421

10 LUGLIO - By Starbuck

E la mattina del 10 luglio, non proprio un giorno casuale, la apro così, sotto un cielo plumbeo ed afoso di inizio estate, domandandomi ad alta voce da dietro la colazione se abbia senso rimettere mani alla tastiera. "I tuoi 5 min di gloria controversa sui social lì hai avuti: ti han dato della venduta, dell'infiltrata…” è il commento che giunge ad un incrocio di sguardi. Mentre ingollo l’antibiotico insisterò con un “ma secondo te è mai servito a niente?”. Il gesto, dall’altro lato del tavolo, rimarrà sospeso a mezz’aria “bah si, forse a qualcuno avrà fatto riflettere…” ma a giudicare i risultati ad un anno e qualche mese di distanza dalla tornata elettorale nazionale, direi che no, non ho cambiato il mondo. Neanche a questo giro. E siamo di nuovo al 10 luglio. E ieri il presidente del Patto Trasversale per la Scienza (usti, presidente, mica micio micio bau bau https://www.unipi.it/index.php/news/item/15460-il-professor-lopalco-eletto-presidente-del-patto-trasversale-per-la-scienza … ) se ne è uscito con una delle migliori su villaggi africani, ebola e morbillo (perché come ci insegna il portala dell’ECDC attualmente due sono le epidemie mondiali mortali: ebola e morbillo). A dargli manforte, invocando qualche fantomatico intervento dello stato (let me guess, sospensione della responsabilità genitoriale?) contro gli ostinati 20.000 che “non hanno vaccinato” I figli in lombardia, interviene un altro illustre firmatario del PTS. Il PTS: ho provato a leggerlo. Ho provato a girare il foglio. A metterlo sotto sopra. E boh… o quello che faccio io non ricade sotto l’ambito della scienza e chennesò è arte magari…oppure… e a me ovviamente girano . Girano sul PTS. Girano sulle esternazioni di alcuni del PTS. Altri mi chiedo “che ci fanno dentro? Ordini di scuderia, di partito?”. E mi girano né più né meno di quanto mi giravano qualche mese fa mentre ascoltavo la conferenza degli esperti (esperti deche, decosa dequando) e delle analisi_a_fantasia fatte su IVaccini: da mettersi a piangere…oppure… oppure…
Un paio di venerdì sera fa, dietro ad un paio di birre, si parlava di diffeomorfismi ed attrattori matematici. Si scivolava su Granger, casualità e correlazione. Risento la mia voce che parla di “universo degli eventi (t-1)” e passa via. E no, non credo che il presidente del PTS, né il Sensei dei famigerati logaritmi_esponenziali, né la cricca a spade che si è radunata dall’altro lato, a difendere ad oltranza i metodi di analisi “altamente innovativi”, sarebbe riuscita ad inserirsi brillantemente nella discussione che c’era dietro a quelle due birre.
Ed è anche la ragione per cui non ho mai scritto sui social, qualcosa di… scientifico? Sarà che non ho mai fatto divulgazione, sarà che gioco in un campionato diverso. Sarà soprattutto che ancora non ho capito che cosa c’entri la scienza con tutta la storia dell’affaire vaccinale. Cioè… capire l’ho capito… ma com’era? “ Non chiamatela scienza”, per favore.
Per cui in questo 10 luglio mi chiedo perché chi “aveva voci potenti/lingue adatte a batter il tamburo” abbia scelto di difendere a oltranza la “cricca a spade” e quelle analisi_a_fantasia da un lato, mentre chi aveva anche qualche competenza si sia iscritto in prima fila al club del PTS. E la risposta che ho non mi piace. E si, alla fine, le mani alla tastiera le ho rimesse.

NdCS: Se si parla di rischio individuale, la faccenda ebola-morbillo cambia faccia. Pigliamo Butembo, popolazione 150.000. 233 casi ebola tra maggio e giugno. diciamo che mescolandoti ai locali al tempo 0 della rilevazione hai il 15%  di probabilità di essere infettato (in due mesi) e il 50% di restarci secco. Probabilità di evento letale individuale 7,5%. Se camminaste in una valle oscura di suscettibili al morbillo e per assurdo aveste la certezza di contrarlo, avreste una probabilità di morire dello 0.1% (ISS, valore massimo). Passando dall'individuale al globale cambia tutto, ma all'individuo, di base, del globale frega poco o niente.

Visto che con i limiti (analisi matematica) marca male, passiamo a quelli della decenza (comunicativa). Signori, in un modo o nell'altro siete un pezzo oltre i detti limiti. E insistere in un approccio fallimentare e dannoso non potrà fare altro che garantire più danni. Ma del resto a voi la storia "dinamiche simili, fenomeni simili" non è mai entrata in testa. Né mai ci entrerà.

FRAMMENTI DI REAZIONI IMPROBABILI

Eh, mi ricordo un professore di Organica I che cominciava il suo corso dicendo "Fino ad oggi avete sentito che A+B dà C. Nei prossimi mesi imparerete che A+B dà C se gli pare".

Quello che vedete nell'immagine, a sinistra, è un dipeptide terminato con un metilestere. Non è un dipeptide a caso: Asp-Phe-OMe, per gli amici aspartame.

E si può capire che ci stia a fare sulla copertina di un libro di debunking.

Ma il fatto che sia aspartame non lo mette su un altro pianeta rispetto alla reattività di dipeptidi simili. Neanche un po'. In questa immagine si dice che con Δ (calore) e acqua l'aspartame va in pezzi, dando acido aspartico, fenilalanina e metanolo.

Sulla carta la reazione che vedete nell'immagine torna: il bilancio di massa è corretto.

Ma la chimica organica sulla carta non funziona a bilanci di massa e fantasia. Se prendete il dipeptide metilestere che vedete a sinistra e lo bollite in acqua deionizzata otterrete una soluzione bollente di detto dipeptide. Punto. Forse se prolungate l'operazione per svariati giorni un poco di dipeptide non esterificato lo otterrete. Molto poco.

Il legami peptidici sono legami ammidici. Li volete rompere? Di base avete due alternative: un enzima o acido forte a caldo in acqua. Quindi o catalizzate la reazione, o ciccia (nell'immagine vedo un delta, ma non vedo nessun cat., neanche scritto piccolo piccolo).

Neanche a farlo apposta con il metilestere le cose vanno all'incirca nello stesso modo. O fate lavorare per voi un enzima (una lipasi, tipicamente) oppure, nel modo più classico dei classici, saponificate l'estere. Servono acqua e una base forte, e anche in questo caso o catalizzate la reazione o ciccia.

La reazione che vedete nell'immagine avviene nel nostro tratto digerente. che è ben fornito di enzimi non solo propri (abbiamo a disposizione anche quelli della nostra flora intestinale). Scritta così, calore, acqua e via, non esiste. E' una sgrammaticatura pesante, di quelle che però una certa area è solita definire sciocchezze, dettagli, metafore, etc. Insomma, gli elementi costitutivi de Lascienza. E non starei neanche a parlarne se Marco Terlicher, scrivendo: "Mi viene il nervoso...", non mi avesse segnalato che sua santità lo promuove, Ma si sa, lui sì che di chimica ne capisce...

(ref: "The Practice Of Peptide Synthesis",Bodanszky, Miklos, Bodanszky, Agnes )

PS: pare che qualcuno se ne sia accorto, di questa roba, commentando:

"Sì, però quella reazione di idrolisi in copertina... scritta così... suvvia.

Il mio prof di chimica organica lancerebbe il libro fuori dalla finestra.

(A meno che non sia stata fatta apposta come esempio di “falso mito e leggenda” 🤔)"

Può anche darsi, chissà.

PS:  in effetti stando a https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2621.2001.tb15177.x a pH 7 lemivita dell'aspartame risulta di un giorno (ma usano un tampone) e il prodotto è una dichetopiperazina (e continuiamo ad essere lontani dall'immagine, e l'idrolisi del peptide in acqua a pH7 continua ad essere quel che è, un nonsenso).

UN SOGNO DI FARE A MENO DI CHIMICI (E BIOLOGI), FALLITO

David Parry, che ha diretto Cyclofluidic, in un recente Med. Chem. Letters, spiega perché il suo progetto è fallito (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmedchemlett.9b00095).

Ma cosa voleva realizzare, Cyclofluidic? Voleva realizzare il robot definitivo che sostituisse il lavoro umano della drug discovery, perlomeno fino all'ottenimento di un lead (prima versione di farmaco sperimentale da sottoporre ad ulteriore ottimizzazione).

Il sistema Cyclofluidic prevedeva un sintetizzatore automatico a cui era collegato un sistema per saggi biologici in serie. Non solo avrebbe dovuto generare dati tipo molecola/risultato: sulla base dei risultati ottenuti nel saggio biologico alla fine di un ciclo avrebbe variato le molecole prodotte dal sintetizzatore in modo da ottenere migliori risultati nel saggio biologico. In teoria una serie di cicli avrebbe dovuto fornire la molecola ottimizzata secondo i risultati del saggio biologico scelto.

Questo sistema, che dovrebbe suonare abbastanza fantascientifico (altrimenti vuol dire che state prendendo fantascienza per realtà) non è mai stato realizzato, perché anche la sua versione più semplice (con chimica semplice e variazioni semplici) ha fallito la prototipazione. Cyclofluidic ha provato a riciclarsi con l'intelligenza artificiale nel periodo di massima fregola tra investitori e applicazioni IA nella drug discovery, e poi ha chiuso i battenti. Ma c'erano stati investitori che avevano creduto nel progetto - mai quanto hanno dimostrato di credere in BenevolentAI, arrivata a 2 miliardi di capitalizzazione.

Questo per dire che il capitale ADORA qualsiasi cosa prometta di risparmiare sulla mente d'opera (o eliminarla) esattamente come ha amato l'automazione mirata a sostituire la mano d'opera. E nonostante gli investimenti in questo senso vengano inceneriti dai fallimenti dei progetti di turno, si è sempre alla ricerca della nuova mandata di promesse improbabili da finanziare. Il campo overpromise-underdeliver ha sempre fruttato di più dell'innovazione reale se si è a caccia di investitori. Perché l'innovazione reale continua ad essere perlopiù incrementale, faticosa, soggetta ai colpi di fortuna come a quelli della sfortuna, e quindi molto poco sexy.

Ma i nuovi farmaci degli ultimi 20 anni, quelli rilevanti (antivirali e antitumorali le novità più importanti) sono venuti fuori anche con l'ausilio di "nuove" tecniche, però quasi sempre dalle menti e dalle mani di uomini che lavoravano nell'industria. Non da robottini o da IA.

COME NEGLI USA

Che ci fa la foto di un Carousel Radleys di accompagnamento a questo articolo?

E' un sistema per reazioni in parallelo, e sono sicuro che nessuno nei gruppi di ricerca degli accademici citati ne ha mai fatto uso.

Vabbè, scusate la divagazione, deformazione professionale. L'articolo con i sistemi in parallelo c'entra poco, pochissimo. C'entra molto invece con un brutto vizio: quello di photoshoppare immagini da inserire nei propri articoli per mostrare risultati che non ci sono: possono essere immagini della microscopia, western blot, PCR. E' una pratica tristemente diffusa, che ha preso piede assieme al publish or perish (e questo non vuol essere una giustificazione, affatto). Ma qua non c'è di mezzo una figura di seccondo o terzo piano con la tenure a rischio che presa dalla disperazione si dà al fotoritocco. Qua ci sono alcuni grandi nomi della ricerca meneghina e italiana, quelli "di fama internazionale" (http://www.giannibarbacetto.it/2019/06/30/ricerca-sul-cancro-fondi-milionari-e-risultati-manipolati/?fbclid=IwAR2xvtx_6-BgSItVcWPPfQ_0p1-t9M_JCkuudm1hUh59w3YhY-ii5J7vtfg)

"Pier Paolo Di Fiore (dell’Ifom, il centro di ricerca dedicato allo studio della formazione e dello sviluppo dei tumori a livello molecolare), Alberto Mantovani (dell’Humanitas, l’istituto di ricerca e cura della famiglia Rocca), Pier Giuseppe Pelicci (dello Ieo, l’Istituto europeo di oncologia fondato da Umberto Veronesi), Marco Pierotti, Maria Angela Greco, Elena Tamburini e Silvana Pilotti (dell’Istituto nazionale dei tumori)"

L'indagine si chiude dopo tre anni e ha acquisito le prove delle frodi scientifiche, che però non costituiscono per ora fatto penalmente perseguibile, da noi. Anche se c'erano di mezzo milioni di finanziamenti.

A costo di sembrare ovvio, se hai risultati buoni, anche se non rilevanti, non hai alcun bisogno della frode col fotoritocco. Se è stata usata vuol dire che i risultati non c'erano. Capita. La ricerca oncologica può essere frustrante come poche, e per tenere diritta la rotta devi mettere in opera una serie di pratiche che spesso la ricerca accademica trascura con nonchalance (sequenziare periodicamente le linee cellulari per essere sicuro di quello su cui lavori, validare anticorpi, validare molecular probes etc etc etc),

Chiariamo un punto: questo significa che il prof. Mantovani si è dato al fotoritocco? No, affatto. Probabilmente in più di un caso la sua firma è finita su lavori del suo gruppo che nella migliore delle ipotesi si era limitato a coordinare. A quei livelli si è manager, di fatto, ormai lontani dai banchi e dalle cappe del laboratorio. Ma proprio questa funzione dovrebbe garantire la qualità del lavoro svolto dal tuo gruppo. Avallare o farsi sfuggire frodi piccole o grandi equivale ad esserne direttamente responsabili (cosa che molti tendono a schivare dando la colpa all'assegnista/post doc/ ricercatore a contratto disonesto e infedele).

Poi ad essere molto perfido verrebbe da dire che se comunque ritieni il tuo lavoro irrilevante potresti essere propenso a correre il rischio della falsificazione, perché nessuno andrà a guardarci dentro. Ma se qualcuno poi trova il tuo articolo interessante e ci mette le mani per tirarne fuori qualcosa, beh, il discorso è tutto diverso e le conseguenze non tardano ad arrivare...

PS: "evidenti conflitti d’interesse all’interno di Airc, la cui commissione consultiva scientifica decide sulla destinazione dei finanziamenti (raccolti in prevalenza con il meccanismo del 5 per mille) a favore di studi scientifici condotti dagli stessi componenti": vabbè, un conflitto di interesse in più o in meno... consiglio vivamente di aver a che fare almeno una volta con il comitato scientifico di una di queste associazioni o fondazioni, è un'esperienza edificante.