C'è un filo rosso che unisce il Premio Nobel per la Fisica e quello invece per la Chimica. In entrambi i casi l'Accademia reale della Scienza di Stoccolma ha voluto premiare due diversi terzetti di ricercatori per aver immaginato, ideato, progettato e costruito e gli strumenti che hanno permesso all'uomo di vedere in campi dove altrimenti sarebbe stato impossibile farla.
Il riconoscimento del Premio per la Chimica a Jaques Debouchet, a Joachim Frank e a Richard Handerson per aver messo a punto una nuova tecnica di immaging molecolare, la crio-microscopia elettronica. La tecnica sviluppata dai tre scienziati ha permesso loro di esplorare in 3D la struttura tridimensionale delle molecole biologiche. Il microscopio crio-elettronico permette di congelare i movimenti biomolecolari e raffigurarli a livello atomico. Questa tecnologia porta la biochimica in una nuova era, rendendo più semplice il processo di cattura delle immagini biomolecolari. In pratica si è passati dall'osservare delle macchie senza forme alla visualizzazione delle proteine a una risoluzione atomica. 77 anni, Joachim Frank è nato in Germania, Richard Henderson, 72 anni, in Scozia, Jacques Dubochet, 75, in Svizzera.
In pratica la tecnica consiste nel rapido congelamento dei campioni, senza permettere però la formazione di cristalli di ghiaccio che possano danneggiarli e poi sottoporre questi campioni ''vetrificati' a scansione elettronica. Il combinato disposto di queste due tecniche ha permesso un miglioramente nella qualità delle osservazioni al microscopio che alcuni hanno paragonato al miglioramento che si è avuto nel campo delle immagini televisive dal passaggio dalle prime tv in bianco e nero a quelle moderne al plasma. In pratica si riesce a vedere la struttura delle proteine così nel dettaglio da riuscire a distinguere ogni singolo aminoacido. Praticamente mattone per mattone.
La tecnologia sta letteralmente rivoluzionando le scienze biologiche perchè permette di analizzare processi e strutture altrimenti impensabili. In Italia la prima Università che ha introdotto questa tecnologia è stata l'Universita' Statale di Milano che proprio nel 2016 ha annunciato l'acquisto delle attrezzature necessarie per un costo di circa 3 milioni di euro. Le tematiche interessate dalle potenzialità di questa nuova tecnologia sono molteplici, e generalmente riconducibili allo studio del funzionamento di sistemi o complessi macro-molecolari della cellula, e della loro risposta a regolatori, farmaci, condizioni di stress ecc.
The final technical hurdle was overcome in 2013, when a new type of electron detector came into use. pic.twitter.com/Ue9c0R6v7y
— The Nobel Prize (@NobelPrize) 4 ottobre 2017
Il nuovo strumento potrà servire, ad esempio, allo studio di assemblaggi di proteine virali bersaglio per la progettazione di farmaci antivirali (contro il Dengue virus, il virus della febbre gialla, o il Norovirus, ad alta mortalità in età pediatrica nella fascia tropicale del mondo, ma anche Chikungunya e Zika virus), o allo studio dei complessi del sistema immunitario, o dei sistemi di proteine che si aggregano in forma patologica a seguito di mutazioni ereditarie.