VITA DI RICERCATORE LL Diego Pasini In questo articolo: Alla scoperta dell’identità cellulare mobile carica all’inverosimile. “Ricordo ancora che dalla montagna di bagagli nel retro dell’auto spuntavano due bottiglie di olio di oliva, di cui per anni ho continuato a rifornirmi in Italia” riprende. “L’auto era talmente carica che sulle salite del passo autostradale del San Bernardino ci facevamo strombazzare dagli autisti dei tir, impazienti”. Sul sedile accanto sedeva la moglie Daniela – conosciuta negli anni dell’università e sposata poco dopo la laurea, nel 2003 – incinta di pochi mesi: “Tempo addietro avevamo discusso dell’ipotesi di trasferirci all’estero per qualche anno per permettermi di crescere professionalmente, e avevamo concordato che sarebbe accaduto al termine dei tre anni di dottorato, ma a scombussolare i nostri piani è arrivato un imprevisto” ricorda. “Al responsabile del mio laboratorio all’IFOM-IEO, il ricercatore danese Kristian Helin, offrirono infatti di andare a dirigere un nuovo centro di ricerca appena costruito a Copenaghen, chiamato Biotech Research and Innovation Centre, dove mi propose di seguirlo per proseguire le ricerche e completare il triennio con lui”. Start-up differenziazione cellulare epigenetica Formatosi allo IEO di Milano, il giovane titolare di Start-up grant è tornato a lavorare nel suo laboratorio di partenza dopo una lunga parentesi in Danimarca a cura di FABIO TURONE nche la vita di un ricercatore biomedico può imporre, a volte, fatiche fisiche estenuanti, in condizioni climatiche inimmaginabili: Diego Pasini lo ha imparato a proprie spese, quando si è trovato su un marciapiede, a Copenaghen, a dover scaricare e portare nella sua nuova casa – su su fino all’ultimo piano – mobili e suppellettili accatastati ordinatamente in sei bancali consegnati dal camionista che li aveva trasportati dall’Italia. “Facendo tutto al risparmio avevo messo in conto la fatica, ma non A 4 | FONDAMENTALE | DICEMBRE 2013 avevo previsto che all’inizio di gennaio una fitta coltre di neve e il freddo pungente avrebbero complicato non poco le operazioni” racconta sorridendo il ricercatore dello IEO, seduto nel suo ufficio milanese presso il campus IFOM-IEO, in una calda giornata settembrina. Una partenza improvvisa Proprio dalla natìa Milano, e proprio dallo stesso campus, era partito con destinazione Danimarca all’indomani della Befana del 2005, in un’auto- Complessi regolatori La nuova avventura al Biotech Research and Innovation Centre, BRIC in sigla, si preannunciava affascinante: lì avrebbe potuto proseguire le sue ricerche sul cosiddetto “complesso Polycomb” un gruppo di proteine che svolgono un ruolo determinante nello sviluppo e nel funzionamento delle cellule sane e malate. “Ognuno di noi è formato da circa 10.000 miliardi di cellule, ciascuna delle quali deve svolgere delle funzioni specifiche. Soltanto l’interazione tra cellule che hanno sviluppato capacità diverse, infatti, consente l’esistenza e il funzionamento di un orgaDiego Pasini nismo complesso con alcuni suoi come il corpo collaboratori al umano” spiega Pasicampus IFOM-IEO ni. Ciascuna cellula contiene all’interno del nucleo tutte le informazioni necessarie per la vita e non solo quelle che le servono a svolgere le proprie funzioni specializzate: “Sostanzialmente il nucleo della cellula può essere considerato il più piccolo personal computer del mondo. Solo una piccola parte dell’informazione contenuta nel DNA è utilizzata dalla cellula, e infatti le cellule con funzioni differenti utilizzano parti diverse di questa informazione: è il nucleo che, come un computer, processa i segnali che la cellula riceve dall’esterno, garantendo alla cellula stessa di esistere e di interagire con l’ambiente circostante”. È un processo delicato, poiché una cellula destinata a specializzarsi, diventando per esempio una cellula del fegato, non solo deve saper trovare ed eseguire le informazioni necessarie, ma deve anche saper riconoscere – ed evitare – le istruzioni che la trasformerebbero magari in una cellula del sangue. È un meccanismo molto sofisticato che consente a ogni cellula di avere sempre sotto controllo la propria identità, anche quando la differenziazione è completa e l’elemento deve eseguire il suo compito. Proteine lucchetto “L’accessibilità a tutte le informazioni è regolata dalle proteine che condensano il DNA e funzionano essenzialmente come dei lucchetti che permettono o impediscono di leggere informazioni specifiche” riprende Pasini. “Quando questi meccanismi di controllo sono alterati, le cellule possono cominciare a leggere male le informazioni contenute nel proprio DNA perdendo quindi la loro identità. Questi errori, che in larga parte sono controllati e tollerati dal nostro organismo, a volte possono generare patologie, e favorire per esempio l’insorgenza di tumori”. L’insieme delle modificazioni che entrano in gioco influenzando la trasmissione dell’informazione prende il nome di epigenetica. In un certo senso, sono gli imprevisti che obbligano la cellula a cambiare programma e sono le contromisure che normalmente le permettono di continuare a funzionare. Un po’ come per l’imprevisto che avrebbe reso inutile la sfacchinata su per le scale nell’inverno scandinavo: Se i meccanismi di controllo vanno in tilt compare il cancro DICEMBRE 2013 | FONDAMENTALE | 5 VITA DI RICERCATORE LL Diego Pasini “Nell’appartamento, che avevo scelto nel corso di una delle rapide visite effettuate sul finire dell’anno precedente, entrava acqua dal tetto, per cui ben presto abbiamo dovuto traslocare nuovamente” racconta con un sorriso da cui traspare appena un pizzico di disappunto. “Anche l’impatto con l’inverno scandinavo, in cui il sole sorge a mattina inoltrata e tramonta nel primo pomeriggio, non è stato semplice, ma con l’arrivo dell’estate, e la nascita di Alberto, tutto è cambiato. In “ L Danimarca la gestione dei bambini è facilissima, e sono previsti anche sostanziosi contributi economici”. Un nuovo inizio E così, mentre la ricerca prosegue con ottimi risultati – tanto che a Pasini viene offerto di rimanere dopo la fine del dottorato con una fellowship triennale del Ministero della salute danese che gli assicura un ottimo stipendio e la copertura dei costi di ricerca – arriva anche la pic- IN DIFESA DELL’IDENTITÀ e ricerche del gruppo diretto da Diego Pasini allo IEO si concentrano sui meccanismi che regolano i normali processi di differenziamento cellulare (quelli che fanno sì che una cellula diventi per esempio parte della pelle o del fegato) e il loro coinvolgimento nello sviluppo dei tumori. Oggi si sa che all’origine di quello che si manifesta come un tumore ci sono numerose alterazioni, in parte scritte nel genoma, e in parte legate all’interazione con l’ambiente. “I meccanismi cellulari che controllano l’identità della cellula sana sono gli stessi che vengono direttamente o indirettamente coinvolti nello sviluppo tumorale: infatti, qualsiasi processo oncogenico è caratterizzato dalla perdita della propria identità cellulare” spiega Pasini. La determinazione dell’identità cellulare è un processo molto complesso, che coinvolge molteplici stimoli che concorrono al processo di differenziamento. Nel nucleo della cellula, il DNA è associato a numerose proteine con cui viene formata la cromatina, una struttura ipercondensata. La cromatina è 6 | FONDAMENTALE | DICEMBRE 2013 ” estremamente dinamica: bastano variazioni anche molto localizzate del suo stato di condensazione per modificare la trascrizione dei geni, e quindi alterare il significato del messaggio con le istruzioni per il funzionamento della cellula. “Il mio laboratorio, realizzato grazie ai fondi dello Start-up grant AIRC, studia questi complessi meccanismi molecolari sia in condizioni normali sia in condizioni patologiche. La conoscenza dettagliata di questi meccanismi è infatti un presupposto fondamentale per lo sviluppo di terapie oncologiche sempre più personalizzate”. cola Emma, finché sul finire del 2008 la prospettiva di concorrere per i fondi Start-up AIRC spinge Pasini a tentare il salto di qualità: “Ho contattato lo IEO, dove sapevo che da anni operano molti gruppi di ricerca interessati all’epigenetica, per cui ci sono strumenti – tra cui la piattaforma di genomica – e competenze all’avanguardia, e ho presentato la candidatura per uno Start-up grant AIRC”. Il progetto supera la rigorosa selezione degli esperti stranieri di AIRC e l’avvio del nuovo laboratorio parte all’inizio del 2010: “La formula di finanziamento per cinque anni con verifica alla fine del primo triennio è fantastica, perché offre la possibilità di lavorare investendo su risultati di mediolungo periodo, sapendo che di fatto il primo anno serve per avviare il nuovo laboratorio da zero”. Ora l’attività di ricerca – sempre concentrata sulle oltre 50 proteine del complesso Polycomb – è portata avanti insieme a otto collaboratori, di cui sei dottorandi e due post-doc: “È un lavoro in cui conta anche la massa delle ricerche, non solo la qualità” spiega Pasini. “Finora abbiamo prodotto due pubblicazioni su riviste di prestigio, e abbiamo in corso di pubblicazione due studi, di cui uno sull’effetto che il blocco di alcune di queste proteine potrebbe avere sull’attività proliferativa del tumore. È un ambito di ricerca promettente, in cui però allo stato attuale ogni risposta genera molte nuove domande”. Sul piano familiare, il rientro in Italia ha comportato il ritorno alle classiche difficoltà nella gestione dei figli, attorno ai quali ruota di fatto la vita sociale della famiglia: “Daniela ha ripreso a lavorare nell’ufficio legale in cui era prima che partissimo, per cui abbiamo fatto da subito molto affidamento sull’aiuto dei nonni, che abitano vicino a noi”. Poi quest’estate è arrivata la piccola Anna, per la quale si troverà presto un nuovo equilibrio: “In Danimarca mia moglie si è occupata dei bambini molto più di me, ma con la piccola ci organizzeremo per dividere il lavoro”.