Titan Krios, Spectra, Glacios, Talos e Aquilos: sono questi gli evocativi nomi dei crio-microscopi elettronici installati da Human Technopole all’interno della sua prima facility scientifica. Si tratta di strumenti unici in Italia e tra i più avanzati al mondo, che hanno, rispetto ai tradizionali microscopi elettronici, una capacità di ingrandimento molto più elevata tanto da consentire di osservare sino alla scala dell’atomo cellule e molecole al loro interno. Con la consegna dei primi quattro strumenti l’istituto di ricerca per le scienze della vita segna una tappa fondamentale dello sviluppo della sua attività scientifica. Due di questi microscopi sono in fase di prova ma già operativi e a disposizione dei ricercatori dell’Istituto, due sono in fase di settaggio e calibrazione, mentre un quinto sarà consegnato nelle prossime settimane.
Gli strumenti fanno parte di una struttura dedicata, la Facility di crio-microscopia elettronica, ospitata all’interno del North Pavilion: un edificio originariamente costruito per EXPO Milano 2015 che nel corso dell’ultimo anno è stato oggetto di intesi lavori di rifunzionalizzazione per soddisfare i requisiti dei microscopi. Il più imponente, infatti, è alto circa tre metri e tutti i macchinari necessitano di basamenti speciali per garantire l’assenza di vibrazioni e sostenerne il peso.
La Facility di crio-microscopia elettronica consentirà un importante avanzamento nelle conoscenze teoriche della biologia. Vi saranno, però, anche ambiti di applicazione con concrete ricadute sulla salute delle persone: ad esempio, a partire dalla conoscenza della struttura di proteine e altre macromolecole potranno essere sviluppati innovativi farmaci che agiscano in modo mirato. I microscopi potranno essere utilizzati singolarmente oppure in maniera integrata tra loro: gli strumenti meno potenti saranno impiegati per svolgere un lavoro di selezione, individuando i campioni più adatti a essere analizzati più approfonditamente dai microscopi con maggiore risoluzione. Una sinergia che consentirà di ottimizzare il lavoro degli strumenti più potenti, velocizzando i tempi della ricerca e aumentando il numero di informazioni che si acquisiscono sulla molecola studiata.
La Facility sarà guidata dal prof. Alessandro Vannini già Deputy Head of Division all’Institute of Cancer Research di Londra e gestita da Paolo Swuec, biochimico con un dottorato di ricerca in Biologia Strutturale presso il Francis Crick Institute (UK).
Il presidente della Fondazione Human Technopole Marco Simoni sottolinea: “L’arrivo dei crio-microscopi elettronici rappresenta un importante avanzamento nello sviluppo di Human Technopole e il fatto che si pongano tra gli strumenti più avanzati al mondo ben rappresenta il respiro di questo progetto, che è stato pensato per divenire un centro di eccellenza a livello internazionale. Nel contempo rispecchiano la sua natura di hub per tutto il sistema ricerca italiana perché l’accesso a questi strumenti sarà aperto anche a progetti di ricerca di altri istituti scientifici del nostro Paese”.
Commenta Iain Mattaj, direttore dello Human Technopole: “La tecnologia della crio-microscopia elettronica rappresenta una vera e propria rivoluzione per la biologia e lo studio del funzionamento delle cellule. Per questa ragione nel 2017 è valsa il Premio Nobel per la chimica ai suoi inventori. In Human Technopole il suo utilizzo sarà trasversale e integrato tra i diversi Centri di ricerca: i biologi strutturali lavoreranno fianco dei ricercatori delle aree di genomica e neurogenomica per studiare la forma e il funzionamento di geni e proteine coinvolti in numerose patologie, da quelle neurodegenerative, alle malattie neuropsichiatriche, ai tumori“.
La crio-microscopia elettronica
Questa tecnologia ha rivoluzionato le scienze della vita e in particolare la biologia strutturale. Tale tecnica consente lo studio della struttura tridimensionale delle macromolecole, ovvero le molecole con un numero elevato di atomi che sono coinvolte in tutti i principali processi biologici delle cellule.
Attraverso la crio-microscopia elettronica i campioni vengono congelati rapidamente in un processo che consente di preservare la struttura biologica delle macromolecole e di bloccarne ogni movimento, così da poterle osservare in modo più facile e preciso, ricavando un’elevata quantità di informazioni.
Human Technopole
Human Technopole è il nuovo istituto di ricerca per le scienze della vita, situato nel cuore di MIND (Milano Innovation District). Il campus avrà 35.000 di laboratori interdisciplinari, includendo tre edifici esistenti, tra cui Palazzo Italia, e uno di nuova costruzione. La missione di Human Technopole è di migliorare la salute e il benessere delle persone. Human Technopole svolge ricerca di frontiera nelle scienze della vita mirata a sviluppare nuovi approcci di medicina personalizzata e preventiva, crea e gestisce servizi e strutture scientifiche da mettere a disposizione della comunità scientifica nazionale, offre opportunità di formazione per la prossima generazione di scienziati, promuove innovazione e progresso attraverso il trasferimento tecnologico. A pieno regime vi lavoreranno oltre 1.000 scienziati provenienti da tutto il mondo.
