Reti di geni e cellule: la complessità dei sistemi biologici

Ventitremila geni che interagiscono fra di loro, generando una rete migliaia di diversi stati di attività. Rete che a sua volta è attiva in tutte le migliaia di miliardi di cellule che compongono il nostro organismo, anch’esse impegnate in un’intesa interazione fra di loro. Il risultato è un sistema complesso, nel quale la relazione fra l’informazione genetica e i vari fenotipi che caratterizzano l’individuo è tutt’altro che lineare, condizionata dal fatto che i suoi singoli componenti non sono indipendenti l’uno dall’altro, ma immersi in una rete di interazioni reciproche.

E sono proprio queste reti l’oggetto di studio di Sui Huang e dei suoi collaboratori. Huang è un biologo cellulare e molecolare, professore all’Institute for Systems Biology di Seattle ed esperto di sistemi biologici complessi, in particolare di quelli coinvolti nello sviluppo del cancro.

Sui Huang (Institute for Systems Biology) – Intervista realizzata durante il corso Advances in Complex Systems, organizzato a Como dal Centro per la Complessità e i Biosistemi dell’Università di Milano.

La sua attività di ricerca si concentra sui gene regulatory network, che portano alla formazione di stati cellulari stabili, che a loro volta fungono da attrattori e condizionano i processi di differenziamento grazie ai quali le cellule acquisiscono la loro identità. A loro volta, queste transizioni di stati sono coordinate dal continuo dialogo che avviene fra le cellule. Quando si verificano problemi, danni o interruzioni in questa coordinazione a livello genetico e cellulare, si generano conseguenze che possono intrappolare le cellule in meccanismo di continuo auto-mantenimento, che a loro volta possono portare all’insorgere di un tumore.