La scienza. Sebbene la ricerca di base dell'European Molecular Biology Laboratory (EMBL) di Heidelberg abbia una grande influenza sulla medicina moderna, essa è relativamente poco conosciuta dal pubblico. Ciò che quasi nessuno sa: sponsor privati e sponsor possono dare un contributo importante al successo dell'istituto. E gli investitori hanno anche la possibilità di partecipare a spin-off individuali e lucrativi.

^{Foto sopra: Martin Hogbom_Royal Swedish Academy of Sciences}

{mprestriction ids="*"} Le pubblicazioni dell'European Molecular Biology Laboratory (EMBL) hanno pochi titoli interessanti. Si tratta di "La vetrificazione dell'acqua pura per la microscopia elettronica". Oppure "mutazioni che influenzano il numero di segmenti e la polarità". Ma ciò che suscita solo una scrollata di spalle da laici elettrizza il mondo professionale. Questo perché nasconde scoperte che qualche anno dopo sono state premiate con il Nobel.

La pubblicazione numero uno ha gettato le fondamenta della microscopia crioelettronica. Consente ai ricercatori di scattare istantanee di biomolecole in azione. Questo vi aiuterà a capire come funzionano molto meglio. Utilizzando la mosca della frutta come esempio, il numero due ha spiegato per la prima volta i meccanismi coinvolti nello sviluppo embrionale, cioè la formazione di un organismo finito a partire da un uovo.

I rispettivi autori, Jacques Dubochet, Eric Wieschaus e Christiane Nüsslein-Volhard, si sono fatti un'idea di come responsabili dei gruppi di lavoro dell'EMBL. "Queste sono solo le opere più note", afferma Astrid von Soosten, responsabile dello sviluppo delle risorse dell'EMBL. "Solo nel 2016, l'EMBL ha prodotto quasi 700 pubblicazioni scientifiche. Tre pubblicazioni dell'EMBL sono incluse nell'elenco delle cento pubblicazioni più citate e quindi più influenti di tutti i tempi nel mondo".

L'EMBL è stata fondata nel 1974 da nove paesi dell'Unione Europea e da Israele come organizzazione internazionale per fornire una sede a ricercatori di talento nel nuovissimo campo della biologia molecolare. Fino ad allora, molti scienziati si erano trasferiti negli Stati Uniti.

L'EMBL è oggi uno dei laboratori di ricerca di biologia molecolare più rinomati al mondo ed è sostenuto da 24 paesi europei, oltre che da Australia e Argentina. Ci lavorano oltre 1600 persone. Ci sono più di 85 gruppi di lavoro interdisciplinari per la biologia cellulare e la biofisica, la biologia dello sviluppo, la genomica, la biologia strutturale e la bioinformatica. Strutture centrali per il sequenziamento del DNA, microscopia, anticorpi monoclonali o purificazione delle proteine. L'esperienza dell'EMBL è talmente ricercata dai ricercatori che l'Istituto ha creato centri di servizio per gli scienziati in modo che il maggior numero possibile possa beneficiarne.

Inoltre, sono attive filiali a Barcellona, Grenoble, Amburgo, Cambridge e Roma. L'EMBL è finanziato principalmente da fondi pubblici di ricerca degli Stati membri. "Ma vogliamo anche dare sempre più spesso ai donatori l'opportunità di sostenere il nostro lavoro", spiega von Soosten.

Chiunque voglia essere coinvolto ha un'ampia gamma di possibilità. Da un lato ci sono gli Amici dell'EMBL. Per un'iscrizione annuale di 1000 euro o più, il filantropo riceve regolarmente una newsletter con approfondimenti sul mondo della scienza e sull'EMBL. Allo stesso tempo, è un biglietto d'ingresso ad eventi pubblici e privati che spesso portano a relazioni personali con gli scienziati dell'EMBL e i loro progetti di ricerca. Le aziende possono diventare Business Friends of EMBL con una donazione annuale di 5000 euro e poi anche partecipare agli eventi esclusivi dell'EMBL.

"Un'altra possibilità di finanziamento molto interessante è il sostegno a progetti di ricerca innovativi", spiega von Soosten. "I filantropi possono scegliere tra una vasta gamma di opportunità in patria e all'estero."

Uno di questi progetti molto speciali è il programma Ocean Diversity Program. Si basa su campioni dalla Tara Oceans Expedition, una versione moderna della leggendaria crociera di ricerca di Charles Darwin sulla HMS "Beagle". Il giovane Darwin iniziò il suo viaggio verso l'evoluzione nel 1831. Quasi 180 anni dopo, durante un viaggio di 300.000 chilometri attraverso gli oceani del mondo, i ricercatori hanno raccolto sistematicamente campioni d'acqua, che sono stati poi inviati all'EMBL-EBI di Cambridge insieme al plancton in essi contenuto - compresi batteri e virus - per il sequenziamento e l'analisi del genoma.

Sono stati scoperti milioni di geni finora sconosciuti - risultati che sono importanti tanto per comprendere la catena alimentare nell'oceano quanto per la ricerca sul clima. Il plancton assorbe più del 50% di anidride carbonica dall'atmosfera - più di tutte le foreste pluviali combinate.

"Il sequenziamento dei dati di tara ci dà una visione della diversità della vita negli oceani", spiega Rob Finn, team leader dell'EMBL-EBI. "La prima serie di 40 milioni di geni che abbiamo identificato nei dati di Tara proviene principalmente da batteri che prima erano completamente sconosciuti a noi. Nella seconda fonte di dati abbiamo finora identificato più di 117 milioni di geni di organismi superiori. E siamo ben lungi dall'aver finito. C'è un'enorme quantità di dati genetici là fuori che dobbiamo studiare. Cosa fanno questi geni, a quali specie appartengono? Come si inserisce in un quadro più ampio? Ci occuperemo di queste affascinanti domande per gli anni a venire".

Altri progetti di dati sono EMBL-EBI che si occupano della rappresentazione tridimensionale delle biomolecole. Essi creano un atlante che fornisce informazioni su quando e in quali condizioni i geni vengono letti in diversi organismi, o forniscono dati sulle proprietà leganti, la funzione e la degradazione delle biomolecole.

L'EMBL sta costruendo un altro edificio nella sede di Heidelberg. Il Centro di imaging riunirà sotto lo stesso tetto attrezzature all'avanguardia, esperti di tecnologia e analisi dei dati e sarà a disposizione dei ricercatori dell'EMBL, dell'industria e fino a 300 ricercatori in visita ogni anno.

Thermo Fisher Scientific, Leica e Zeiss Microscopy sostengono la costruzione del centro, oltre al governo tedesco e allo stato del Baden-Württemberg. HeidelbergCement dona materiali da costruzione. La Fondazione Boehringer Ingelheim, senza scopo di lucro, mette a disposizione cinque milioni di euro per la formazione e il lavoro degli scienziati sui microscopi. I donatori privati e i donatori possono inoltre partecipare a misure di costruzione e manutenzione o all'acquisto di attrezzature su larga scala.

L'obiettivo è quello di fornire agli scienziati di tutto il mondo i metodi di microscopia elettronica e di luce ad altissima risoluzione dell'EMBL. "Finora, l'accesso a queste tecnologie è stato limitato a pochi ricercatori. In primo luogo, i dispositivi sono molto costosi e, in secondo luogo, sono così complessi che è necessario impartire conoscenze specifiche per poterli utilizzare e valutare l'enorme quantità di dati. La maggior parte dei ricercatori è quindi esclusa dalla rivoluzione tecnica nel campo dell'imaging, per cui non è possibile rispondere a domande importanti o addirittura porre domande importanti".

L'EMBL è anche fortemente coinvolto nella ricerca sul cancro. Ad esempio, il gruppo di ricerca "Dalla variazione del genoma ai meccanismi molecolari" guidato da Jan Korbel è coinvolto nel progetto internazionale "Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes" (PCAWG), che mira ad analizzare e confrontare il genoma di più di 2800 tumori diversi.

Il risultato aiuterà a capire meglio cosa rende le cellule tumorali così aggressive e come riescono a minare la difesa immunitaria dell'organismo. Questo potrebbe portare a nuove opzioni di trattamento.

Un altro progetto del Gruppo Korbel è l'analisi del materiale genetico del cancro alla prostata. L'obiettivo principale è quello di sviluppare una procedura che supporti i pazienti nella loro decisione a favore o contro una prostatectomia. Statisticamente parlando, l'asportazione della prostata, che può essere associata a notevoli effetti collaterali, non è necessaria fino al 75% dei casi.Aber attualmente non c'è modo di sapere quando e con chi è il caso. Korbel e il suo team stanno lavorando ad un metodo che predice in modo affidabile lo sviluppo di carcinomi prostatici basati su cambiamenti evidenti nel DNA del tessuto interessato.

Il ricercatore vuole confrontare i dati sulla sequenza genomica di tumori con progressione nota con quelli di tessuto prostatico sano, al fine di sviluppare un tipo di identificatore basato sulle deviazioni, sulla base del quale può essere fatta una raccomandazione a favore o contro una prostatectomia.

Se il sequenziamento del tessuto tumorale non mostra segni di un rapido deterioramento della condizione, il paziente può inizialmente rinunciare all'intervento chirurgico. Egli è poi regolarmente monitorato e nella maggior parte dei casi, secondo il ricercatore, ha anche una lunga e compiuta vita davanti a lui con il suo tumore. Anche i donatori possono sostenere specificamente questo progetto.

"Ma questa è solo una piccola selezione del nostro lavoro", spiega von Soosten. "Un totale di 85 gruppi di ricerca stanno attualmente lavorando su un gran numero di progetti. L'EMBL offre quindi alle persone scientificamente interessate numerose opportunità di partecipare alla ricerca di base o a progetti specifici".

Ma l'EMBL non è solo un indirizzo interessante per i filantropi. Sono possibili anche investimenti con la chiara intenzione di generare un rendimento. Gli investitori possono, ad esempio, partecipare alla creazione di imprese per commercializzare i risultati della ricerca dell'EMBL. "I nostri risultati della ricerca di base finanziata con fondi pubblici dovrebbero essere utilizzati in modo economico e quindi a vantaggio del grande pubblico", chiarisce von Soosten. EMBL Enterprise Management Technology Transfer GmbH (EMBLEM), fondata nel 1999, è responsabile di questo progetto.

In linea di principio, questo funziona attraverso due modelli: o la nuova tecnologia viene trasferita su licenza ad aziende esistenti o i ricercatori creano una propria azienda. Quest'ultimo obiettivo è stato raggiunto in più di 19 casi finora.

Queste spin-off includono aziende di successo come Cellzome e Luxendo. Cellzome, che analizza i meccanismi d'azione dei farmaci, è stato scorporato dall'EMBL nel 2000 ed è stato rapidamente in grado di stringere alleanze lucrative con aziende farmaceutiche leader come Bayer, GlaxoSmithKline (GSK), Johnson & Johnson & Johnson e Novartis. Nel 2012 la società è stata rilevata da GSK per 61 milioni di sterline. Luxendo, specialista nella microscopia a fogli di luce multipla, che consente di esporre tridimensionalmente oggetti viventi sensibili, è stata fondata nel 2015 e venduta al gruppo americano Bruker Group per una somma sconosciuta dopo soli 18 mesi. Una partecipazione anticipata avrebbe dato i suoi frutti per entrambe le società.

Al fine di fornire ai fondatori di imprese capitali provenienti da investitori privati non solo caso per caso, ma anche sistematicamente, nel 2001 è stato lanciato il Fondo europeo per la tecnologia su iniziativa dell'EMBL e sono state fondate le EMBL Ventures GmbH. Attualmente gestisce 120 milioni di euro in tre fondi per conto di investitori istituzionali e privati europei. EMBL Ventures investe un massimo di dieci milioni di euro in una società.

Le società del portafoglio comprendono aziende biotecnologiche innovative come le aziende immatics di Tubinga, Luxendo e Opsona Therapeutics. EMBL Ventures investe anche in società non EMBL, ma utilizza l'esperienza dell'EMBL per valutare e gestire le società in portafoglio. I tre fondi sono ora chiusi, ma un nuovo fondo sarà lanciato nel prossimo futuro. La partecipazione è possibile a partire da un importo di cinque milioni di euro.

Tutto è possibile nel Laboratorio europeo di biologia molecolare. Donatori, benefattori, imprenditori e investitori troveranno qui progetti interessanti e investimenti interessanti. E l'uno o l'altro potrà dire in futuro:

"Ho aiutato a vincere il premio Nobel."

________________________________

Cosa può fare la microscopia elettronica criogenica?

Per molto tempo si conoscevano solo la struttura e la struttura delle grandi molecole della vita - DNA, RNA e soprattutto proteine. Per renderle visibili è stata utilizzata la microscopia elettronica, ma le molecole dovevano essere preparate, essiccate e rivestite con sali di metalli pesanti. Così erano conosciuti solo in forma solidificata e cristallina, ma non quando ronzano all'interno delle cellule, si piegano e interagiscono con altre molecole. Era come avere statue di molti ballerini, ma non si sapeva come lavorassero insieme come un ensemble.

La situazione è cambiata quando i ricercatori hanno iniziato a sperimentare con i liquidi, come le soluzioni di zucchero, per stabilizzare le molecole. La svolta è arrivata quando l'EMBL ha scoperto che le soluzioni potevano essere congelate. Le molecole si sono congelate al centro del movimento e il processo si è svolto così rapidamente che non si sono potuti formare cristalli di ghiaccio che avrebbero distrutto le molecole sensibili. La soluzione solidificata in un solido simile al vetro che permette l'immagine della molecola racchiusa. Nel 1984, Jacques Dubochet e i suoi colleghi hanno usato questo metodo per mappare i virus in soluzione per la prima volta. Dopo ulteriori miglioramenti, il metodo è diventato di routine e oggi permette di comprendere le esatte sequenze di movimento all'interno delle cellule e di osservare come le molecole interagiscono tra loro - per la prima volta, il balletto di molecole diventa visibile.

La medicina ne ha beneficiato fino ad oggi. Un esempio recente viene dalla ricerca sull'HIV, la causa scatenante dell'AIDS. Utilizzando la microscopia crio-elettronica, i ricercatori dell'EMBL sono stati in grado per la prima volta di visualizzare l'esatta struttura atomica delle strutture virali coinvolte nella maturazione e la loro interazione con un farmaco chiamato Bevirimat. Da questo hanno potuto dedurre come avviene l'ultima fase di maturazione, come il Bevirimat la influenza e come le mutazioni genetiche alterano la struttura e quindi portano alle resistenze.

Di fatto il virus può essere tenuto sotto controllo da Bevirimat. Blocca la fase finale di maturazione nella formazione di nuovi virus, interrompendo la catena infettiva. Purtroppo, purtroppo, i virus HI sviluppano anche una certa resistenza nel tempo. La microscopia crioelettrica gioca ancora una volta un ruolo importante nello sviluppo di mezzi che minano queste resistenze.

________________________________

®

Autore: Dr. Ludger Wess

{/mprestriction}