Medicina, ossa in «alta definizione» un’arma in più contro l’osteoporosi

L’osteoporosi potrebbe avere i giorni contati. Grazie alla collaborazione tra gli esperti dello Swiss Federal Institute of Technology di Zurigo e quelli del locale laboratorio di Ricerca Ibm che, utilizzando il supercomputer Ibm Blue Gene, sono riusciti a riprodurre quasi fedelmente la struttura ossea dell’uomo, offrendo ai medici una vista «ad alta definizione» delle ossa, a un livello di dettaglio mai raggiunto. Il primo passo verso la realizzazione di strumenti clinici più sofisticati per migliorare la diagnosi e la cura dell’osteoporosi, una malattia diffusa che colpisce una donna su tre e un uomo su cinque oltre i 50 anni. Con gli strumenti attuali, per diagnosticare l’osteoporosi e seguirne l’evoluzione, si misura la massa e la densità ossea tramite raggi X speciali o tecniche di Tac. Procedimenti empirici e non precisi per misurare la massa ossea. Infatti, all’interno dello strato esterno compatto, le ossa presentano una parte centrale spugnosa, molto importante per sopportare i carichi e che quindi rappresenta un indicatore migliore della forza di un osso.
Il metodo messo a punto dagli esperti dei due laboratori svizzeri concilia le misurazioni della densità ossea con l’analisi meccanica su vasta scala della microstruttura della parte interna dell’osso. In questo modo i ricercatori hanno disegnato una «mappa dinamica del calore» dello sforzo, che varia con il carico applicato all’osso. Questa mappa mostra al medico in modo preciso in quale punto e con quali variazioni di carico l’osso potrebbe essere soggetto a fratture. Utilizzando il Blue Gene il team di ricerca ha condotto le prime simulazioni su un campione di osso minuscolo e, in soli venti minuti di tempo informatico, sono stati generati 90 gigabyte di informazioni. Questa simulazione potrebbe migliorare notevolmente la capacità di un medico di trattare le fratture, analizzare e rilevare la fragilità ossea per poter adottare misure preventive prima dell’avanzamento dell’osteoporosi nei pazienti.

«Tra dieci anni, le performance dei supercomputer attuali saranno disponibili anche sui sistemi desktop e renderanno tali simulazioni della forza delle ossa una pratica di routine nella tomografia computerizzata», prevede Alessandro Curioni, manager del gruppo di Scienze computazionali presso il laboratorio di Ricerca Ibm di Zurigo.