In un progetto di ricerca pionieristico, per la prima volta i ricercatori IBM e l’Università di Aberdeen hanno collaborato per “vedere” la struttura di un composto marino estratto dal luogo più profondo della terra, utilizzando un microscopio a forza atomica (AFM). I risultati del progetto aprono nuove possibilità nella ricerca biologica, che potrebbero portare a uno sviluppo più rapido di nuovi medicinali.

Le conclusioni sono state riportate nell’edizione online del 1 agosto della rivista scientifica Nature Chemistry.
Da secoli gli scienziati sanno che una vasta gamma di risorse uniche – sotto forma di composti chimici – sono presenti nell’ambiente naturale, ad esempio negli oceani e nei deserti, e potrebbero essere impiegate nello sviluppo di nuovi farmaci.

Motivati da questa idea, gli scienziati del Marine Biodiscovery Centre dell’Università di Aberdeen si concentrano in particolare sullo sfruttamento del potenziale degli organismi marini per individuare composti chimici, che potrebbero essere utilizzati per sviluppare nuovi trattamenti per il cancro, le infiammazioni, le infezioni e le malattie parassitarie.

Il professor Marcel Jaspars, direttore del Marine Biodiscovery Centre dell’Università di Aberdeen, spiega:

“L’ambiente naturale della terra è ricco di una varietà di organismi unici da cui è possibile derivare numerosi composti chimici, molti dei quali sono del tutto sconosciuti agli scienziati. Questi composti potrebbero essere usati nello sviluppo di farmaci e altri nuovi prodotti biomedici. Tuttavia, per poter sfruttare questo potenziale, dobbiamo prima comprendere la struttura molecolare di questi composti e successivamente stabilire se siano utilizzabili in medicina”.

Alla ricerca di nuovi composti
Procurarsi i composti chimici da alcune delle regioni più estreme del pianeta è la prima fase di questo processo. Poi occorre identificare la struttura molecolare di questi composti, per stabilire se siano utilizzabili nello sviluppo di farmaci, si tratta in genere di un processo oneroso in termini di tempo, che nei casi difficili richiede diversi mesi.

Lo scorso anno, gli scienziati del Marine Biodiscovery Centre hanno iniziato a lavorare su una specie di batterio derivato da un campione di fango estratto dalla Fossa delle Marianne – il luogo più profondo della terra, situato nell’Oceano Pacifico – che ha una profondità di 10.916 metri.
Questo batterio resistente alla pressione – denominato Dermacoccus abyssi – ha prodotto un composto chimico che essi non hanno riconosciuto.

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La quercetina, una piccola molecola ad attività antiossidante comunemente presente in cipolle, capperi, sedano, mele, uva, tè verde e vino rosso, potrebbe essere impiegata nella terapia delle leucemie. Lo attesta una ricerca dell’Istituto di scienze dell’alimentazione del Consiglio nazionale delle ricerche di Avellino (Isa-Cnr), pubblicata dal British Journal of Cancer.

“Studi eseguiti dal nostro e da altri gruppi di ricerca hanno dimostrato da tempo che la quercetina appartiene a quell’ampio gruppo di molecole di origine vegetale (fitochimici) con attività chemio-preventiva”,

spiega Gian Luigi Russo, ricercatore presso l’Isa-Cnr e responsabile della ricerca.

“La molecola, cioè, è capace di bloccare il processo di trasformazione di una cellula normale in tumorale, oppure di invertirlo se esso è già in atto”.

Sinora, però, gli studi erano stati condotti essenzialmente su linee cellulari o modelli animali.

“Adesso, per la prima volta, abbiamo dimostrato che la quercetina è efficace in cellule tumorali di pazienti affetti da leucemia linfocitica cronica (Llc)”,

continua Russo. In tali pazienti, la molecola

“è in grado di rendere vulnerabili al trattamento farmacologico con chemioterapici cellule isolate dal paziente che prima non lo erano. Questa ‘sensibilizzazione’ è stata confermata associando la quercetina sia a farmaci sperimentali come Trail (un agente che induce apoptosi, ovvero il ‘suicidio’ della cellula leucemica), sia a farmaci da tempo presenti in terapia quali la fludarabina”.

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Importante studio quello del gruppo di ricerca coordinato dalla Dott.ssa Rita Giovannetti, docente Unicam della Scuola di Scienze Ambientali: la possibilità di produrre energia da pigmenti naturali come quelli che si possono trovare nella frutta, nella verdura e nei fiori, ecc.

L’esperimento, presentato ai ragazzi che hanno partecipato nei giorni scorsi all’iniziativa Porte Aperte in Unicam, prevede l’utilizzo, di estratti di frutti di bosco o di una semplice spremuta per la generazione di energia elettrica. Gli estratti, senza l’aggiunta di solventi, vengono assorbiti su un supporto di diossido di titanio posizionato su vetro conduttivo e il tutto viene assemblato fino alla costruzione di una cella fotovoltaica.

In maniera assolutamente naturale, il dispositivo permette di sfruttare l’assorbimento di luce dei pigmenti naturali per la generazione di energia elettrica.

"Lo studio

ha sottolineato il dott. Ferraro, collaboratore nel progetto

utilizza un principio messo a punto dal Prof. Michael Graetzel, presso il Politecnico Federale di Losanna, con il quale il nostro gruppo di ricerca collabora grazie all’esperienza acquisita dalla dottoranda di ricerca Dr.ssa Leila Alibabaei in un periodo di formazione presso la struttura svizzera."

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Si chiama Pumilio ed è una proteina prodotta dalle cellule nervose (neuroni) già nelle prime fasi dello formazione del nostro cervello. Il suo compito è quello di regolare lo sviluppo dei neuroni, dando loro quelle forme e strutture che li rendono adatti a svolgere la loro funzione principale, vale a dire ricevere e trasmettere informazioni.

Se viene prodotta in eccesso o in difetto, può dar luogo ad alterazioni della forma della cellula e quindi a gravi forme di ritardo mentale. A scoprire l’importante funzione della proteina Pumilio è stato un gruppo internazionale di ricercatori a cui partecipa anche Paolo Macchi del Centro interdipartimentale per la Biologia integrata dell’Università di Trento.

Per capire meglio la portata di questa scoperta scientifica, resa nota alla comunità internazionale attraverso un articolo pubblicato nei giorni scorsi sulla prestigiosa rivista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), occorre addentrarsi nei segreti della nostro cervello e della nostra storia evolutiva.

La cellula nervosa assomiglia ad un albero, ricco di rami e foglie. Proprio alle foglie possono essere paragonate le sinapsi, i punti attraverso cui avviene il passaggio di informazioni tra i neuroni.

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Uno studio pubblicato sulla rivista Plos Biology, realizzato in collaborazione tra il Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita dell’Università del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro”, l’Università degli studi di Milano e la Ludwig Maximilian Universität di Monaco (Germania), ha permesso di identificare la proteina che consente alle piante di utilizzare al meglio l’energia solare.

“Role of Plastid Protein Phosphatase TAP38 in LHCII Dephosphorylation and Thylakoid Electron Flow”, questo il titolo della ricerca, prosegue una serie di studi già svolti in passato, che avevano dimostrato come, a seconda delle condizioni luminose, l’apparato fotosintetico potesse assumere due diverse modalità funzionali, dette stato 1 e stato 2, la cui interconversione è mediata da enzimi precedentemente scoperti e caratterizzati dagli stessi autori.

Il professor Roberto Barbato, ordinario di Fisiologia vegetale presso la Facoltà di Scienze MFN di Alessandria e coordinatore per l’“Avogadro” della ricerca, ha illustrato in dettaglio i risultati ottenuti.

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Scoperto un nuovo meccanismo nel processo di origine e sviluppo del cancro della mammella: sono le cellule staminali del cancro le vere responsabili dell’insorgenza e del mantenimento dei tumori mammari, ed il differente numero di cellule staminali in essi contenuto rappresenta l’elemento determinante per spiegare la diversa aggressività dei differenti tipi di cancro del seno.

La scoperta è il frutto di una ricerca diretta dai Prof. Pier Paolo Di Fiore e Pier Giuseppe Pelicci e condotta al Campus IFOM-IEO di Milano da scienziati dell'IFOM (IFOM Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare), dell’IEO (Istituto Europeo di Oncologia) e dell'Università degli Studi di Milano. Lo studio appare oggi online sull’autorevole rivista scientifica Cell.

I vari tipi di tumori della mammella presentano caratteristiche estremamente diverse, che ne influenzano l’aggressività, il decorso clinico, ed infine la prognosi.
La nuova scoperta dimostra che in realtà  questa eterogeneità è riconducibile al differente contenuto in cellule staminali tumorali. In particolare i casi più aggressivi sono quelli in cui il tessuto tumorale è più ricco di queste cellule.

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Nel cervello dei mammiferi e di altre specie ha luogo per tutta la vita la formazione di nuovi neuroni secondo un processo denominato neurogenesi, indispensabile per la formazione della memoria nell’ippocampo, come hanno dimostrato recenti ricerche nelle quali il numero dei nuovi neuroni dell’ippocampo è stato ridotto o incrementato con varie tecniche e metodi.

Questi studi non sono tuttavia riusciti a chiarire le modalità con le quali i nuovi neuroni vengono integrati nei circuiti mnemonici esistenti e il loro contributo alla formazione delle memorie.
Soprattutto, non sono chiariti i meccanismi molecolari che governano la coordinazione fra i processi di proliferazione, differenziamento e integrazione dei nuovi neuroni nei circuiti esistenti.

Un team di studiosi, guidati da Felice Tirone dell’Istituto di neurobiologia e medicina molecolare del Inmm-Cnr, in collaborazione con quello di Vincenzo Cestari  dell’Istituto di neuroscienze del In-Cnr e dell’Università Lumsa, e di Patrizia Longone della Fondazione Santa Lucia, operanti presso il Centro Europeo di Ricerca sul Cervello, ha ora identificato il ruolo essenziale di un gene, PC3/Tis21 (noto anche come BTG2), per il differenziamento del neurone.

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E’ stato appena pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Chemistry un articolo sullo sviluppo di nuovi farmaci antitumorali.

La ricerca è stata interamente condotta da ricercatori dell’Università degli Studi di Milano: dal Molecular Modeling Group del Prof. Maurizio Sironi e del Dott. Stefano Pieraccini del Dipartimento di Chimica Fisica ed Elettrochimica, dal gruppo di sintesi della Prof.ssa Giovanna Speranza e del Prof. Paolo Manitto del Dipartimento di Chimica Organica e dalla Dott.ssa Graziella Cappelletti del Dipartimento di Biologia.

La ricerca si è focalizzata sulla tubulina, una proteina essenziale per il processo di divisione delle cellule, la cui moltiplicazione incontrollata ha un ruolo centrale nello sviluppo dei tumori.

Le molecole di tubulina si possono infatti impilare l’una sull’altra formando dei lunghi filamenti che si uniscono formando una sorta di tubo cavo, detto microtubulo (da cui deriva il nome della proteina).

Nel corso della divisione cellulare, il microtubulo svolge un ruolo fondamentale per distribuire le copie dei cromosomi della cellula madre fra le due cellule figlie.
Bloccare la crescita del microtubulo impedisce quindi la divisione cellulare.
Attualmente, diversi farmaci antitumorali, ad esempio alcuni principi attivi ricavati dalla pianta della vinca, usano proprio questa strategia per bloccare la proliferazione delle cellule tumorali.
Tuttavia, le cellule tumorali possono andare incontro a mutazioni che purtroppo le rendono resistenti ai farmaci esistenti.

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