Le api scovano il Covid. A naso

WAGENINGEN (Olanda). Le api di Pavlov hanno un fiuto eccezionale. E sgamano il Covid, e forse altre malattie, alla prima sniffata. Almeno questa è la scommessa di InsectSense, una startup ospitata nei sontuosi locali dell'Università di Wageningen, nel Sud dell'Olanda, superpotenza accademica mondiale nel settore della ricerca agraria. L'ha fondata un anno fa Aria Samimi, trentaquattrenne geologo e ingegnere minerario iraniano, e ora l'azienda è acquartierata nel palazzo Plus Ultra II, con macchina del caffè da albergo 5 stelle e kit antigenici gratuiti in libera distribuzione, tra l'"incubatore" che l'ha sostenuto e l'"acceleratore" che dovrebbe trovare nuovi finanziamenti.

 

Dall'Iran alla Germania

Ma intanto cosa c'entra un geologo con le api prima e il coronavirus poi? La storia ha la classica drammaturgia di una serie di circostanze casuali illuminate dalla perspicacia dello scienziato. Succede infatti che, ancora universitario a Yazd, Iran, località altrimenti nota come culla dello zoroastrismo, un professore di biogeochimica parli di come certe piante segnalino la presenza di alcuni giacimenti minerari. Al giovane Aria andare a cercarle una per una sembra però una missione troppo dispendiosa. E qui arriva il momento eureka, come in ogni epica siliconvallica che si rispetti (per inciso, nella Valley il nostro, barbetta e camicia nera slim a mezze maniche d'ordinanza, sarebbe indistinguibile dai locali).
Samimi torna a casa e trova il suo coinquilino che sta leggendo un libro con un'ape in copertina. Illuminazione! Perché non andare dagli apicoltori, analizzare il miele e da lì risalire alle piante che le api hanno visitato e quindi ai giacimenti che ci stanno sotto?

Quando le strategie antivirus sono bestiali

di Alex Saragosa, di Alex Saragosa 02 Dicembre 2020

Si mette su Google e cerca chi studia le api nel mondo. Soprattutto chi ha pensato a sfruttare il loro potenziale olfattivo.Trova un paio di ricercatori in Germania, ci parla e lo invitano a raggiungerlo. La tecnica per addestrarle è l'antico, consolidato "condizionamento pavloviano": fai sentire alle api l'odore X e subito dopo le ricompensi dando loro una soluzione zuccherosa. Così, ogni volta che sentiranno X, lo assoceranno al premio e tireranno fuori la lingua, che in realtà è più una mini-proboscide. Sembra funzionare.

Prosegue la ricerca di altri specialisti. Un grande esperto si trova in Croazia e Samimi trasloca. In quel periodo lavora anche sull'identificazione delle mine perché addestra le api a riconoscere l'odore del tritolo. Tappa successiva la Svezia, dove rimarrà un paio d'anni, poi la Francia. Fino al 2019, anno in cui arriva in questa placida, ma rispettatissima, cittadina universitaria. "L'Olanda è il quarto Paese al mondo nella classifica dei più innovativi" dice fattuale "e qui ho trovato le migliori condizioni per sviluppare la mia idea". Così, quando scoppia il Covid, la cosa più sensata gli sembra mettere il naso dei suoi insetti preferiti al servizio della lotta alla pandemia. "La premessa è che ogni cambiamento metabolico" mi dice sui divanetti nella grande hall del palazzo "produce un'alterazione dell'odore, del sudore o della saliva di chi la subisce. Noi non ce ne accorgiamo ma certi animali sì".

Più del tampone antigenico

Gli specialisti più celebri sono i cani, ma presentano vari svantaggi: "Ci vogliono tra i tre e i nove mesi per addestrarli a riconoscere un odore, nel frattempo gli addestratori vanno pagati e le bestie alimentate, con costi piuttosto alti. Per le api, abbondantissime in natura, sono invece bassissimi e basta un minuto per addestrarle". Mi porta nel laboratorio per una dimostrazione. Cinque api sono bloccate da una specie di minuscola tagliola per evitare che volino via ("L'abbiamo brevettata: è molto delicata e blocca loro solo le zampe"). In una grossa siringa senza ago mette un tessuto imbevuto di qualche goccia di caffè e insegna loro a riconoscerlo. In pratica glielo spruzza addosso una, due, cinque volte e subito dopo dà loro un tamponcino imbevuto di zucchero. Finito. D'ora in poi basta spruzzare il caffè e tireranno fuori la lingua, anche in assenza del premio.

"È un effetto visibile a occhio nudo, ma ovviamente l'idea è di farlo riconoscere in automatico" dice mostrandomi la mini telecamera, azionata dall'intelligenza artificiale, montata sul trespolo. Per superare la fase sperimentale e trovare impiego nella vita reale, in grandi numeri e in maniera facile, il progetto prevede scatole portatili, con un certo numero di api dentro, addestrate in automatico al ritmo di centinaia al giorno per ogni singola macchina, che analizzino alla loro maniera i campioni di saliva di persone che hanno bisogno di fare il test.

Senz'altro affascinante, ma quanto è affidabile il sistema? Molto, assicura Samimi: "Usando più api contemporaneamente se ne moltiplica la precisione, con un intervallo di fiducia tra l'86 e il 95 per cento. Migliore, per intenderci, degli antigenici a cui puntiamo di fare concorrenza ma inferiore al molecolare che, come tutti ormai sanno, ha un'attendibilità del 99 per cento. Il nostro scopre anche gli asintomatici e in più ha un esito immediato, tempo cinque secondi".

Ovviamente queste affermazioni sono ora sotto il vaglio dell'Ema europea e della Fda americana. Una procedura lunga che, se tutto va bene, potrebbe portare il prodotto sul mercato entro uno-due anni, quando auspicabilmente i test saranno meno urgenti ("Molto prima, sei-nove mesi, per l'impiego sulle piante per scoprire le loro malattie"). Ma l'aspetto più entusiasmante è l'enorme potenzialità del metodo: quando hai un naso assoluto puoi decidere volta per volta dove direzionarlo.

Ad esempio, in anticipo rispetto alla manifestazione e quindi consentendo cure precoci, verso malattie come Parkinson e Alzheimer. Un'altra ottima notizia è che le api non sono gli unici invertebrati in grado di riconoscere i marker chimici delle malattie. I moscerini della frutta sono in grado di identificare l'odore di quattro tipi di cancro (seno, cervice, colon e retto) che da soli totalizzano circa un quarto di tutte le morti oncologiche. E Giovanni Galizia, dell'Università di Costanza, è un'autorità in materia. Da anni in Giappone il professor Hirotsu Takaaki usa i vermi Caenorhabditis elegans per discriminare l'urina dei pazienti sani da quelli con tumore.

Animal friendly

Nell'attesa Samimi e i suoi si danno da fare. E provano a trasferire l'intuizione dal mondo analogico a quello digitale. LumiNose è infatti il prototipo di un microchip che, replicando attraverso il machine learning il meccanismo con cui i recettori delle api asseverano gli odori, dovrebbe essere usato per la diagnosi precoce di un ampio numero di malattie. Decisamente più comodo della scatola delle api e in grado di processare un numero incommensurabile di test. "Sì, però alla base c'è sempre l'intelligenza delle api" sottolinea Samimi che ci tiene a valorizzare quanto tutto il progetto sia animal friendly: "Il grosso dei problemi del Pianeta viene dall'aver abusato della natura. Noi non usiamo le api come schiave, siamo loro riconoscenti: a regime addestrarle sarà così facile ed economico che potremo liberarle alla fine di pochi turni". Ne stacca una dal trespolo,  la prende in mano ("pungono solo quando sono spaventate dalle nostre reazioni") e la libera sulla succulenta siepe fiorita, giusto fuori dall'entrata. Api operose, pavloviane ma non stacanoviste.

Sul Venerdì del 15 ottobre 2021