Vedere come funzionano le molecole che controllano la fotosintesi, scoprire il segreto che rende le cellule tumorali resistenti alla chemioterapia e che aiuta i batteri a sfuggire agli antibiotici, o ancora conoscere l’arma che la Salmonella usa per attaccarsi alle cellule: tutto questo e’ diventato possibile grazie alla tecnica che ha valso il Nobel a Jacques Dubochet, Joachim Frank e Richard Henderson.
“E’ un Nobel che fa piacere perche’ la tecnica premiata e’ davvero molto importante”, ha osservato Daniela Corda, dell’Istituto di Biochimica delle Proteine del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Ibp-Cnr). “A breve distanza sono stati premiati con il Nobel due avanzamenti nel campo della microscopia”, ha aggiunto riferendosi al premio assegnato nel 2014 al perfezionamento della microscopia ottica.
“E’ una notizia molto bella per tutti i biologi”. La tecnica della criomicroscopia elettronica e’ una particolare applicazione della microscopia ‘aiutata dal freddo’ messa a punto tra la fine degli anni ’80 e i primi anni ’90 ed e’ importante perche’ permette di congelare i campioni biologici preservandone la struttura. “Il merito dei tre biochimici premiati con il Nobel 2017 e’ avere applicato questa tecnica alle molecole, arrivando a una risoluzione atomica, che permette di conoscere la struttura delle molecole”.
Le principali applicazioni della criomicroscopia elettronica al momento riguardano la biologia, ha osservato Mario Milani, dell’Istituto di Biofisica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) a Milano. “Negli ultimi due anni – ha aggiunto – si sono ottenuti risultati notevolissimi“, raggiungendo un dettaglio mai raggiunto: un progresso molto importante rispetto alla tecnica fino allora disponibile, quella della cristallografia a raggi X. “E’ stato un vero salto di qualita’ perche’ la tecnica della criomicroscopia elettronica non richiede di cristallizzare il campione biologico ma di congelarlo istantaneamente, al punto che l’acqua non assume la struttura cristallina ma uno strato vetroso. In questo modo e’ possibile vedere la struttura delle molecole quando agiscono allo stato naturale“.
Questa sorta di ‘fermo immagine’ della vita permette di osservare, tutte insieme, centinaia di migliaia di molecole vetrificate in stati di movimento differenti. Ognuna di queste singole immagine fornisce gli elementi per ottenere una visione d’insieme, come in un film. Questo permette, ad esempio, di mettere a punto nuovi farmaci capaci di bloccare proteine pericolose come quelle che i virus usano per invadere le cellule. “Sono strumenti nuovi, messi a punto negli ultimi due o tre anni, con una valanga di pubblicazioni scientifiche”. Secondo Milani, siamo all’inizio di “una rivoluzione che nei prossimi decenni promette di portare a sviluppi molto importanti sia nella biologia di base sia nelle applicazioni”.
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