Nmr da 800 MHz, la svolta italiana per farmaci e malattie rare

Per Christian Steinkuhler, direttore scientifico di Italfarmaco, il nuovo strumento dimostra come industria e ricerca possano condividere infrastrutture avanzate producendo benefici oltre i confini dei singoli enti. La collaborazione, costruita in più di vent’anni, potrà sostenere studi sulle malattie rare, l’oncologia e la scoperta di farmaci, favorendo nel tempo nuove opportunità terapeutiche.

Un investimento che amplia la ricerca

Marco Guerrini, direttore dell’Istituto G. Ronzoni, considera l’entrata in servizio del sistema da 800 MHz un passaggio rilevante per il centro milanese e per la ricerca italiana. «Disporre di una piattaforma di questo livello significa poter studiare biomolecole e interazioni farmaco-proteina con un grado di dettaglio che fino a oggi non era disponibile nella nostra struttura», ha dichiarato.

Secondo Guerrini, l’apparecchiatura consolida le competenze dell’istituto nella biologia strutturale e nella chimica dei carboidrati. Al tempo stesso, il progetto apre nuove occasioni di cooperazione con atenei, organismi scientifici e aziende impegnate nella messa a punto di terapie innovative.

L’apparecchio è stato acquisito attraverso BioSpecNet, il consorzio nato dalla collaborazione tra Italfarmaco Spa e l’Istituto di Ricerche Chimiche e Biochimiche "G. Ronzoni". L’intesa tra i due soggetti dura da oltre vent’anni e riguarda attività di ricerca strutturale e biochimica.

A Milano una potenza rara

Installato nella sede milanese dell’Istituto G. Ronzoni, il Bruker Avance Neo da 800 MHz è il primo strumento di questa categoria presente nel settore privato italiano e il primo operativo nel Nord del Paese. In Italia sono disponibili soltanto altri 3 sistemi con la stessa potenza, tutti collocati in università pubbliche; in Europa se ne contano poco più di 60.

Con il nuovo arrivo, la dotazione dell’istituto comprende anche 2 apparecchi da 500 MHz e uno da 600 MHz. La maggiore capacità di analisi permetterà di esaminare con più precisione proteine, polisaccaridi e altre biomolecole complesse, con l’obiettivo di rendere più rapidi i percorsi di ricerca e sviluppo di nuove terapie.

Come funziona la risonanza magnetica

La risonanza magnetica nucleare consente di osservare le molecole senza danneggiarle. Il campione viene sottoposto a un campo magnetico uniforme e a onde radio: dai segnali ottenuti gli scienziati ricavano informazioni sulla struttura delle molecole e sulle interazioni tra loro.

Questa tecnica può quindi chiarire la conformazione di una proteina e mostrare il modo in cui un farmaco si lega al proprio bersaglio biologico. Il risultato è una sorta di mappa della materia a livello atomico, utile per studiare processi che non possono essere osservati direttamente.

Il sistema dispone inoltre della tecnologia CryoProbe, basata su una sonda raffreddata a 20 gradi Kelvin, pari a circa -253 °C. Il raffreddamento riduce il rumore di fondo e può aumentare la sensibilità fino a 5 volte rispetto a una sonda tradizionale.

Dalle malattie rare ai nuovi farmaci

La maggiore sensibilità consente di lavorare anche su campioni presenti in quantità molto ridotte, come accade spesso nelle ricerche dedicate alle malattie rare. L’apparecchio potrà essere impiegato per analizzare il legame tra molecole sperimentali e bersagli biologici, fornendo indicazioni utili prima dell’eventuale passaggio alla sperimentazione clinica.

In biologia strutturale sarà possibile ricostruire l’architettura tridimensionale di proteine complesse, mentre in metabolomica lo strumento potrà esaminare contemporaneamente centinaia di piccole molecole contenute nei fluidi biologici. Questi dati possono aiutare a descrivere lo stato metabolico dell’organismo e sostenere studi diagnostici o sull’origine di nuove patologie.

Un altro ambito riguarda la chimica dei carboidrati, settore nel quale l’Istituto G. Ronzoni vanta una tradizione consolidata fin dagli studi sull’eparina. La risoluzione più elevata dovrebbe permettere di caratterizzare meglio polisaccaridi complessi coinvolti nella ricerca di farmaci antitrombotici e antitumorali.

L’utilizzo non sarà limitato ai ricercatori interni. In linea con il modello BioSpecNet, la strumentazione sarà disponibile anche per università, centri di ricerca e imprese esterne, attraverso collaborazioni scientifiche o servizi specialistici, così da estendere l’impatto dell’investimento all’intero territorio.