L'economia in aiuto alla biologia: a Ca'Foscari teorie aziendali applicate alle cellule

Applicare una teoria nata ed utilizzata per i sistemi economici al metabolismo cellulare: un'impresa diventata realtà grazie ad un team interdisciplinare di ricercatori dell'Università di Ca'Foscari a Venezia, riuscita a quantificare l’efficienza con cui una popolazione di cellule risolve il problema dell’allocazione delle risorse. Un quesito di fondo per “l’economia cellulare”, a cui si è tentato di dare risposta attraverso le dinamiche tipiche della gestione aziendale. 

La ricerca prende in prestito alcuni fondamenti dell’economia e della ricerca sulle organizzazioni per esaminare i possibili vantaggi derivanti dal considerare le cellule e il loro metabolismo come unità produttive che utilizzano risorse per produrre risultati. Gli studiosi, infatti, propongono di applicare alle cellule la data envelopment analyses, tecnica che permette di valutare l’efficienza di un’unità produttiva, nata nel 1978 e da allora utilizzata per valutare l’efficienza di sistemi economici quali banche, ospedali e sistemi di trasporto. Gli autori sono Raffaele Pesenti, ordinario di Ricerca Operativa a Dipartimento di Management dell’Università Ca’ Foscari Venezia, Lorenzo Castelli dell’Università degli Studi di Trieste e Daniel Segrè, professore di Bioinformatica alla Boston University.

Si può parlare di cellule-manager? "Pur non presentando una qualsivoglia volontà in tale direzione, le cellule gestiscono in modo relativamente efficiente le risorse a loro disposizione, spinte dalla pressione evolutiva - chiarisce Pesenti -. I modelli economici devono sempre essere applicati con cautela ai sistemi biologici".

I meccanismi che regolano il metabolismo cellulare si fondano su delicati equilibri di flussi di informazione e molecole in entrata e uscita attraverso la membrana cellulare e tra i diversi organelli all’interno della cellula stessa. Ogni cellula vivente deve risolvere costantemente un problema di allocazione delle risorse dove flussi in entrata e flussi secretori in uscita costituiscono il risultato di reazioni biochimiche e di meccanismi di regolazione attuati dagli enzimi metabolici.

Applicando alla biologia la tecnica nata nel campo dell’economia, i ricercatori sono riusciti a simulare la gestione simultanea di tali input in entrata (ad esempio l’assorbimento di diverse fonti di carbonio, azoto e zolfo) e in uscita (produzione di biomassa e secrezione di prodotti di scarto) comparando la performance di organismi diversi. Hanno verificato che è possibile distinguere le popolazioni di cellule efficienti da popolazioni non efficienti.