Alla scoperta dell`identità cellulare

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
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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
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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
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”
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”.