Dai libri di testo di chimica alla realtà virtuale

Cari lettori, come ormai è ben noto, abbiamo sposato l’intento di voler sdoganare il videogioco, e la tecnologia ad esso associata, in quasi tutti gli ambiti possibili. Ci siamo concentrati soprattutto su tutto ciò che concerne il rapporto salute e videogiochi (da qui il nome della rubrica), cercando di far capire che ormai sono lontani, e devono esserlo, i tempi in cui si associava l’immagine del videogiocare e lo stereotipo del videogiocatore a problemi legati alla salute e alla socialità.

Inutile soffermarci su quanto in trenta anni e poco più la visione e l’interesse verso questo mondo, di cui noi trentenni siamo stati in qualche modo i pionieri, sia cambiata radicalmente.

Sempre più enti, società, associazioni e gruppi di ricerca e Università cercano di capire come meglio usare questo mezzo e questa tecnologia per rendere più facile e produttivo il proprio lavoro e rendere migliore la salute dell’individuo.

Questa volta, più che della salute in maniera diretta, vi voglio raccontare, brevemente, di quanto il videogioco o meglio, la tecnologia della realtà virtuale, sia propedeutica alla salute, in quanto, in questo caso, le tecnologie poco sopra riportate vengono usate in ambito chimico, quel campo che viene “poco prima” della farmacologia e dello sviluppo del farmaco.

Nei miei anni universitari gli esami di chimica e biochimica sono stati tanti, come tante le ore passate sui libri e sulle slide dei professori, cercando di capire e ricreare, in mente, o al massimo con un plastico, quello scritto in tutte quelle pagine. Quella è stata la preparazione accademica per tante persone che si sono avvicinate alle materie scientifiche, libri, pdf, fogli, matite, calcoli e tanta fantasia.

Da qualche anno, fortunatamente, qualcuno ha voluto sfruttare le potenzialità della RV in questo campo, portando nella realtà quotidiana, a costi relativamente contenuti, quello che negli anni scorsi potevamo immaginare o vedere solo nei film.

Una delle tante aziende che ha cercato di dare una mano in tal senso e ha deciso di fare business in questo settore è Interactive Scientific, che ha sviluppato un tool per Android, HTC Vive, Windows ed OS, chiamato Nano Simbox iMD.

L’azienda, grazie alla collaborazione con le Università di Bristol e di Edimburgo, ha prodotto vari tool per facilitare lo studio delle molecole chimiche a livello nanometrico, per facilitare la comprensione tridimensionale di come queste funzionino e di come queste molecole interagiscono fra loro, una volta creato il prototipo del farmaco di interesse.

La nuova tecnologia offre agli scienziati e agli studiosi la possibilità di raggiungere e “toccare” le molecole virtuali mentre si muovono, si piegano, si annodano e cambiano forma in tempo reale. Utilizzando il cloud computing, diversi ricercatori possono interagire con le molecole nello stesso spazio virtuale simultaneamente, anche in laboratori diversi e in stadi di studio e di sviluppo diversi nel tempo.

“I chimici hanno sempre cercato di creare modelli di molecole per capire la loro struttura, come gli atomi si legano in quello che andrà a formare il DNA a doppia elica di Watson e Crick”, ha detto in un comunicato Adrian Mulholland, docente all’Università di Bristol. “Ad un certo punto della loro educazione, molte persone hanno tenuto un modello molecolare in mano, probabilmente fatto di plastica o metallo. Modelli come questi sono particolarmente importanti per cose che non possiamo vedere, come il mondo delle molecole su scala nanometrica”.

“Grazie a questa ricerca possiamo ora applicare la realtà virtuale per studiare una varietà di problemi molecolari che sono intrinsecamente dinamici, tra cui farmaci vincolanti a quella specifica molecola con quella specifica struttura, il ripiegamento proteico e le reazioni chimiche”, ha aggiunto. “Man mano che le simulazioni diventano più veloci, si possono fare in tempo reale, andando a cambiare il modo in cui sono progettati i farmaci e, soprattutto, cambiando il modo di insegnamento della chimica stessa in tutti i livelli scolastici, oltre, naturalmente, a velocizzare interi processi industriali”.

Nello studio, i ricercatori hanno progettato una serie di compiti molecolari, tra cui infilare una piccola molecola attraverso un nanotubo, cambiare il senso di rotazione di una piccola elica organica e testare il funzionamento e il collegamento di una piccola proteina, simile a una stringa, con un nodo proteico semplice, usando, nei tre gruppi, mouse e tastiera, touchscreen e realtà virtuale.

I volontari che hanno utilizzato la realtà virtuale avevano una probabilità di successo ed una velocità di esecuzione dieci volte superiore nell’eseguire i vari compiti rispetto agli studiosi che utilizzavano gli altri mezzi su citati.

“L’uso della RV per comprendere la struttura e la dinamica molecolare consente di eseguire una sorta di chirurgia molecolare su scala nanometrica, consentendo ai ricercatori di sviluppare in 3D quella che può essere un’intuizione sulla dinamica di specifici sistemi molecolari” come di informa uno degli autori e membro della Royal Society Research David Glowacki, PhD. “In campo medico è noto ormai da anni che i chirurghi con formazione RV completino le procedure più velocemente rispetto alle controparti allenate senza realtà virtuale, con tassi di errore significativamente più bassi e questo può avvenire, anzi, ora avviene, anche in campo chimico e biochimico”.

“Questo è uno dei motivi per cui penso che sia interessante adattare questa tecnologia per comprendere i sistemi su scala nanometrica”, ha aggiunto Glowacki. “Un grande motivo per cui trovo questo lavoro così affascinante è perché richiede di unificare lo stato dell’arte della tecnologia con l’estetica, il design e la psicologia dietro lo sviluppo del farmaco che poi troveremo sullo scaffale in farmacia”.

Dopo questi primi tool e questa prima app, l’obiettivo è quello di rendere la tecnologia accessibile a tutti, a bassissimo costo e, soprattutto, di facile applicazione per qualsiasi soggetto, anche alle prime armi in questo ambito.

La difficoltà che hanno evidenziato altri gruppi di studio è stata che per avere quei determinati risultati in termini di velocità di esecuzione e capacità di costruzione tridimensionale in RV bisogna dedicare del personale specifico a questo ambito e del tempo per carpirne la manualità ed essere sufficientemente allenati alla macchina, tempo spesso associato a denaro che, per queste cose, risulta sempre difficile da trovare.

La realtà virtuale ha già preso piede in tanti ambiti quotidiani, ora anche medici e scientifici e, sicuramente, con l’avanzare del tempo e con il ritrovamento di fonti economiche adeguate, insieme ad una giusta informazione, non ci vorrà molto tempo per vedere aule universitarie con tanti visori RV a disposizione degli studenti, utili per rendere interattive le lezioni scientifiche.

Probabilmente ci stiamo avvicinando, perché no, a quelli che saranno i libri del futuro.