Centro di Risonanze Magnetiche

Ricerca Scientifica

Descrizione del Progetto

Il Centro di Risonanze Magnetiche (CERM) è un Centro di Ricerca, Trasferimento e Alta Formazione dell’Università di Firenze scientificamente accreditato a livello mondiale. La ricerca che viene effettuata è inquadrata nell’ambito delle scienze della vita: si studiano e si producono proteine per capire come funziona la vita a livello molecolare. La collezione di strumenti di risonanza magnetica nucleare di cui è dotato pone il laboratorio fra i cinque più attrezzati del mondo e per la loro acquisizione è stato determinante il contributo dall’Ente Cassa che, negli anni, è stato di circa 8.000.000 di euro). Il CERM fa parte dell’European Research Infrastructure Consortium.

In particolare, nel 2008 un finanziamento dell’Ente Cassa ha reso possibile l’acquisto di uno strumento di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) per la determinazione strutturale di proteine allo stato solido.

La scoperta di sempre nuovi farmaci ha portato, in meno di un secolo, a raddoppiare la durata media della vita umana e a migliorarne la qualità. I farmaci sono piccole molecole che agiscono nell’organismo, nella quasi totalità dei casi, legandosi in modo specifico con grosse molecole chiamate proteine e bloccandone o modificandone l’attività. In un organismo ci sono diverse migliaia di proteine diverse e fare un nuovo farmaco significa individuare una particolare proteina “bersaglio” e disegnare e costruire in laboratorio una piccola molecola che sia capace di legarsi a quella sola proteina. Tale selettività del farmaco permette di evitare che esso si leghi ad altre proteine e quindi rende minimi gli effetti collaterali.

Negli ultimi anni si è capito che, per migliorare le nostre capacità di progettare farmaci selettivi, è necessario capire come sono fatte le varie proteine, cioè è necessario conoscerne la struttura. Si può così progettare il farmaco in modo che esso le riconosca e si leghi ad esse in modo selettivo.

Le tecniche di diffrazione ai raggi X e di risonanza magnetica nucleare permettono di determinare la struttura delle proteine, rispettivamente in forma cristallina o in soluzione. Tuttavia, una frazione consistente dei bersagli farmacologici è rappresentata da proteine di membrana e da aggregati fibrillari che non cristallizzano e sono insolubili e quindi non possono essere studiate né con i raggi X né con l’NMR in soluzione. Le proteine recettoriali di membrana sono, ad esempio, coinvolte nei tumori mentre le proteine che formano aggregati fibrillari sono responsabili dell’Alzheimer e del Parkinson.

L’NMR allo stato solido è l’unica tecnica che consente lo studio di questi complessi sistemi biologici in condizioni quanto più prossime a quelle presenti in vivo e le sonde paramagnetiche, oggi ampiamente utilizzate nell’NMR delle proteine in soluzione, costituiscono uno strumento eccellente per la caratterizzazione strutturale di questi sistemi. Il cofinanziamento concesso dall’Ente Cassa ha permesso l’acquisto dello spettrometro a più alto campo esistente per lo stato solido e ciò ha consentito al CERM di porsi all’avanguardia nello studio e nella caratterizzazione strutturale di proteine allo stato solido. Queste ricerche, pubblicate in prestigiose riviste scientifiche, hanno mostrato che è possibile, con l’aiuto di sonde paramagnetiche, risolvere la struttura di proteine di grandi dimensioni e di alto interesse farmacologico. Il contributo della fondazione è stato determinante per il miglioramento delle performances del centro e dunque della competitività delle industrie locali biotecnologiche, farmaceutiche e di quelle operanti in ambito agroalimentare, dei materiali e dell’innovazione tecnologica.

Ricerca Scientifica

Progetti simili

Torna su