Un gigante della ricerca arriva a Milano: l’Nmr che apre nuove strade

Per Christian Steinkuhler, responsabile scientifico di Italfarmaco, il nuovo strumento dimostra quanto una collaborazione stabile tra industria e ricerca possa produrre benefici oltre i confini dei soggetti coinvolti. L’apparecchiatura, sostiene, potrà sostenere studi sulle malattie rare, sull’oncologia e sulla ricerca di nuovi farmaci, offrendo una risorsa condivisa a laboratori e aziende.

Una piattaforma aperta alla ricerca

L’entrata in servizio dell’Nmr da 800 MHz viene considerata da Marco Guerrini, direttore dell’Istituto G. Ronzoni, un passaggio di rilievo per la struttura milanese e per il sistema scientifico nazionale. «Con questa piattaforma possiamo esaminare biomolecole e legami tra farmaci e proteine con un livello di precisione che prima non avevamo», ha affermato Guerrini, sottolineando il rafforzamento delle attività nella biologia strutturale e nella chimica dei carboidrati.

L’uso dell’apparecchiatura non sarà limitato ai due enti che hanno finanziato e realizzato il progetto. Università, istituti di ricerca e imprese potranno accedervi attraverso collaborazioni scientifiche o prestazioni specialistiche, con l’obiettivo di trasformare l’investimento in una risorsa disponibile per un’area più ampia del territorio.

A Milano una capacità rara

Il sistema Bruker Avance Neo è stato installato nella sede milanese dell’Istituto G. Ronzoni all’interno di BioSpecNet, consorzio nato dall’intesa tra Italfarmaco Spa e l’Istituto di Ricerche Chimiche e Biochimiche "G. Ronzoni", dopo più di due decenni di attività congiunta nella ricerca strutturale e biochimica.

In Italia sono presenti soltanto altri 3 strumenti Nmr da 800 MHz, tutti collocati in università pubbliche. Il dispositivo milanese è invece il primo di questa fascia di potenza attivo nel settore privato nazionale e il primo operativo nel Nord Italia; in Europa, gli apparecchi analoghi sono poco più di 60. Il nuovo arrivo si aggiunge a 2 sistemi da 500 MHz e a uno da 600 MHz già presenti nell’istituto.

Molecole osservate senza distruggerle

La risonanza magnetica nucleare consente di esaminare la materia a livello molecolare senza alterare il campione. Un campo magnetico uniforme e impulsi a radiofrequenza restituiscono dati sulla composizione delle molecole, sulla loro forma e sui rapporti che instaurano tra loro.

Queste informazioni aiutano, per esempio, a definire l’architettura di una proteina e a comprendere il modo in cui un composto farmacologico si lega al proprio bersaglio biologico. La potenza dell’apparecchio potrà quindi rendere più rapidi e accurati diversi percorsi di ricerca destinati allo sviluppo di nuove terapie.

Più sensibilità sui campioni rari

Il sistema dispone anche di una sonda CryoProbe mantenuta a 20 gradi Kelvin, pari a circa -253 °C. Il raffreddamento riduce il rumore di fondo e può aumentare fino a 5 volte la sensibilità rispetto a una sonda convenzionale.

Il vantaggio è particolarmente importante quando i ricercatori devono lavorare su quantità molto ridotte di materiale, come accade spesso con alcune proteine coinvolte nello studio delle malattie rare. La maggiore capacità di rilevazione amplia così il tipo di campioni che possono essere analizzati.

Dalla scoperta dei farmaci ai carboidrati

Tra gli impieghi previsti rientra la ricerca di nuovi medicinali: l’Nmr permette di verificare già nelle fasi iniziali come una molecola sperimentale interagisce con il bersaglio, fornendo indicazioni sulla sua possibile efficacia prima degli studi clinici. In biologia strutturale sarà inoltre possibile ricostruire la forma tridimensionale di proteine complesse legate a processi patologici ancora non chiariti.

La metabolomica potrà sfruttare lo strumento per esaminare contemporaneamente centinaia di piccole molecole presenti nei liquidi biologici, delineando lo stato metabolico di un organismo. Un altro ambito riguarda la chimica dei carboidrati, settore storico dell’Istituto G. Ronzoni fin dalle ricerche sull’eparina: la risoluzione più elevata faciliterà l’analisi di polisaccaridi complessi, importanti per gli studi su farmaci antitrombotici e antitumorali.