Programma di ricerca

Fisica statistica cellulare e genomica

Marco Cosentino Lagormarsino
Responsabile: Marco Cosentino Lagomarsino

Marco Cosentino Lagomarsino si è laureato in Fisica Teorica a Milano nel 1999. Ha ricevuto il dottorato in Fisica presso l'Università di Leida, lavorando presso l'istituto AMOLF (NL) e ha lavorato come post-dottorato presso l'Istituto Curie a Parigi e l'Università di Milano. Ha iniziato la sua carriera presso il CNRS nel 2009, dove è stato ricercatore e poi dirigente di ricerca nel laboratorio di biologia computazionale e quantitativa della Sorbonne (Università Pierre e Marie Curie). Dal 2018 è all’IFOM con una posizione congiunta col Dipartimento di Fisica dell’Università di Milano.

Programma di ricerca

L’approccio quantitativo è alle radici della biologia moderna, pensando per esempio ai lavori di Luria e Delbruck o Monod anni ‘40 del secolo scorso. Di recente questo tipo di approccio è salito in primo piano, grazie a nuovi dati più precisi e più abbondanti in microscopia, micromanipolazione e microfluidica, per esempio, e alla disponibilità di nuove sorgenti di dati massivi (sequenziamento e tecniche high-throughput). Interpretare questi nuovi dati necessita una mentalità marcatamente intedisciplinare, e l’adozione di approcci quantitativi, tracciando una possibile svolta della biologia come scienza intrinsecamente quantitativa.

Il programma di ricerca condotto da Marco Cosentino Lagomarsino si occupa di modelli matematici applicati a sistemi biologici, e in particolare si basa su un background con taglio interdisciplinare nell’ambito della fisica teorica, con particolare competenza nella fisica statistica, che studia sistemi complessi e nella fisica della materia condensata “soffice”, come i filamenti, polimeri e membrane che compongono una cellula. 

L’assunto su cui si basa il programma “Fisica statistica cellulare e genomica” è che i modelli statistici direzionano gli esperimenti e ispirano nuove teorie.  L’approccio fisico si pone in chiave complementare rispetto all’investigazione biologica classica guidata dalle ipotesi (“hypothesis driven”) e fonda la sua portata sulla semplificazione delle misure in modo da poter formulare domande direttamente con gli strumenti oggettivi della matematica: se  un quesito scientifico passa al vaglio di una descrizione quantitativa, si sgombra ogni ambiguità dal terreno sperimentale.

In base a questo approccio, il laboratorio diretto da Marco Cosentino Lagomarsino cerca di rispondere ad alcune domande biologiche fondamentali finalizzate a comprendere e prevedere processi fondamentali per la cellula e in particolare della formazioni e dello sviluppo di tumori, come ad esempio:

  • i processi decisionali che portano alla divisione e alla crescita cellulare, processi tipicamente alterati in cancro;
  • il ruolo del cromosoma nella fisiologia di una cellula;
  • i modi e i vincoli con cui un genoma, sottoposto a selezione naturale e a fattori stocastici evolve.

Il laboratorio diretto da Cosentino Lagomarsino lavora secondo un approccio interdisciplinare, in stretta collaborazione con altri laboratori di IFOM concentrati su attività di laboratorio sperimentale.

Lab members

Orso Maria Romano (postdoc)
Marco Gherardi (Researcher@UNIMI)
Ludovico Calabrese (PhD student)

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