Piattaforme digitali
Supporti informatici per la ricerca
Ogni attività al giorno d’oggi ha bisogno di piattaforme informatiche per organizzare, gestire e analizzare i propri dati. Mentre le aziende sono ormai decenni che sfruttano database e tools per gestire il loro business, molte attività di ricerca non sfruttano questi strumenti. Ad esempio, molti archivi di musei si basano su archivi cartacei e solo in qualche raro caso hanno strumenti digitali che però, il più delle volte, risultano obsoleti e poco efficaci. Uno scenario simile si può trovare nella ricerca biomedicale, dove sicuramente vengono utilizzate tecnologie all’avanguardia per l’analisi dei campioni, ma mancano quasi completamente piattaforme per il tracciamento del ciclo di vita di tali campioni.
Negli anni mi sono imbattuto in molte di queste realtà. La mia più grande e lunga esperienza è stata quella presso l’Istituto di Candiolo in Piemonte. Questo polo oncologico è sicuramente uno dei migliori in Italia e i risultati ottenuti dal lavoro dei ricercatori sono encomiabili. Quando però sono stato contattato per uno studio di fattibilità nel lontano 2011, mi sono trovato davanti a una realtà che non mi sarei mai aspettato. Infatti, nonostante gli strumenti per l’analisi dei campioni biologici fossero all’avanguardia, non esisteva nessuna piattaforma informatica che aiutasse i ricercatori a salvare in modo strutturato i risultati ottenuti.
Molte informazioni venivano scritte sui “quaderni”, ossia dossier cartacei che ciascun ricercatore custodiva gelosamente. I file prodotti dagli strumenti venivano salvati in cartelle condivise il cui nome era totalmente arbitrario. In alcuni casi, si creavano fogli Excel per avere un’idea generale degli esperimenti. Esisteva, e viene ancora utilizzata ad oggi, una piattaforma che permetteva di salvare la posizione dei campioni nei freezers. Purtroppo, questa non veniva usata da tutti e il suo contenuto era diventato negli anni obsoleto e assai poco affidabile.
Dopo il mio studio di fattibilità, sono stato incaricato di progettare e sviluppare una piattaforma che permettesse di tracciare il ciclo di vita dei campioni usati dai laboratori di ricerca dell’istituto. Dopo circa un anno di sviluppo, con l’aiuto di altri giovani ingegneri, abbiamo messo in produzione il Laboratory Assistant Suite (LAS).
La piattaforma LAS assiste quindi i ricercatori in diverse attività di laboratorio. La sua architettura modulare permette di gestire diversi tipi di dati grezzi (ad esempio, biologici, molecolari) e di tracciare i dati sperimentali. Ogni modulo è costruito per gestire attività specifiche o tipi di dati, ma è inserito in un quadro più ampio e uniforme, consentendo così una facile integrazione con altri elementi del sistema. Inoltre, i modelli di dati e le procedure integrate nella piattaforma cercano di rispettare le migliori pratiche e gli standard ampiamente adottati dalla comunità di ricerca in generale. Le interfacce utente sono progettate per essere pratiche in ambienti ostili, in cui i ricercatori dovrebbero ridurre al minimo le loro interazioni con il sistema durante le procedure di inserimento dati (ad esempio, in condizioni sterili). Inoltre, la piattaforma supporta l’integrazione di diverse risorse e aiuta ad eseguire una varietà di analisi per estrarre le conoscenze relative ai tumori.
Il sistema negli anni si è evoluto per accogliere nuove procedure sperimentali e nuove tipologie di dati. Attualmente viene utilizzato sia dall’Istituto di Candiolo che da altri istituti internazionali nell’ambito di progetti europei. Ecco alcune pubblicazioni relative alla piattaforma
- Grand, A., Geda, E., Mignone, A., Bertotti, A. et Fiori, A. "One tool to find them all: a case of data integration and querying in a distributed LIMS platform" Database (2019)
- Fiori, A., Grand, A., Geda, E., Schioppa, D., Brundu, F. G., Mignone, A., & Bertotti, A. (2018). LAS: a bio-clinical integrated laboratory information system for translational data management. In Emerging Developments and Practices in Oncology (pp. 56-93). IGI Global
- Fiori, A., Grand, A., Alberto, P., Geda, E., Brundu, F. G., Schioppa, D., & Bertotti, A. (2018). A case study of a laboratory information system developed at the institute for cancer research at Candiolo. In Biomedical Engineering: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications (pp. 505-531). IGI Global
- Baralis, E., Bertotti, A., Fiori, A., & Grand, A. (2012). LAS: a software platform to support oncological data management. Journal of medical systems, 36(1), 81-90
Un altro progetto che ho sviluppato sempre per supportare la ricerca e la divulgazione scientifica è stato PACOME (Palazzi comunali del Mediterraneo). Questo progetto studia, con un approccio comparativo e interdisciplinare, la funzione politica e urbanistica degli edifici impiegati come sedi di governo delle comunità urbane nel Mediterraneo. È nato dalla collaborazione di varie università e di ricercatori in differenti campi che condividevano lo studio degli edifici medievali. I partner principali sono Avignon Université, il Politecnico di Torino e l’Università degli studi di Bergamo.
Le componenti francese e italiana dell’équipe internazionale PACOME sono impegnate in attività di ricerca locale e di innovazione tecnologica intese alla costruzione dell’Atlante dei palazzi comunali. Si tratta di una piattaforma composta da schede interdisciplinari sui singoli edifici, con informazioni storiche, raffigurazioni cartografiche, rilievi e ricostruzioni 3D, che intende riunire, studiare, analizzare e presentare al pubblico l’insieme delle informazioni utili a comprendere, sotto differenti punti di vista, i palazzi comunali. Attraverso la geo-localizzazione dei dati, i palazzi sono presentati entro il loro contesto spaziale; attraverso la raccolta di informazioni omogenee si intende rispondere a questioni di ricerca che appartengono a più discipline (la cronologia della diffusione dei palazzi comunali, i tipi architettonici, le istituzioni promotrici…).
La piattaforma, attualmente un prototipo, è orientata quindi a supportare i ricercatori nel catalogare diversi aspetti dei palazzi comunali dell’epoca medievale. Usando le potenzialità di MongoDB e sviluppando interfacce adattative al contesto, il sistema permette di tracciare tutti i dati eterogeni dei singoli edifici e di geo-referenziarli. Inoltre, viene offerto un sito pubblico dove è possibile visionare i palazzi catalogati con alcune descrizioni fornite dai ricercatori. In questo modo la conoscenza acquisita può essere divulgata a un pubblico più ampio. È possibile visionare il progetto all’indirizzo https://progettopacome.polito.it
Un altro progetto di cui mi sono occupato è stato lo sviluppo di un database Access per la catalogazione di una collezione di reperti archeologici custodita attualmente al Museo di Arte Orientale (MAO) di Torino. Nonostante il Museo sia dotato di un sistema di catalogazione dei reperti, questa piattaforma non permetteva di salvare in modo strutturato alcune informazioni di interesse sui reperti, quali i materiali, il luogo di ritrovamento e i restauri effettuati. La tecnologia usata, che sicuramente non è la migliore sul mercato, è stata scelta per ovviare ad alcune limitazioni del progetto. Nonostante ciò ha permesso di catalogare quasi 2000 reperti, i cui dati sono stati poi riversati nel database ufficiale del museo.
A valle del progetto è stato svolto anche una conferenza in occasione della mostra “Sulle sponde del Tigri. Le Collezioni del MAO da Seleucia e Coche”. Durante la conferenza la mia presentazione ha spiegato come l’uso delle nuove tecnologie e in particolare dei database possa permettere di strutturare e organizzare i dati dei reperti archeologici con l’obiettivo di una divulgazione della cultura sempre più alla portata di tutti. Potete scaricare la locandina della conferenza qui, mentre le slide dell’intervento sono disponibili a questo link.
