Biologia chimica: Strumenti chimici per rispondere alle domande della biologia
Il corpo umano è una macchina chimica sofisticata, precisa ed efficiente. La normale funzionalità e la malattia sono strettamente interconnesse, con il coordinamento di centinaia di intricate reazioni chimiche. La cooperazione interdisciplinare è essenziale per ottenere una chiara comprensione di come funziona il corpo e per decifrare i legami chimici tra stati fisiologici e stati patologici. Combinando i principi fondamentali di entrambe le discipline, la biologia chimica rivela importanti strutture molecolari, metodi e strumenti per manipolare e studiare i processi biologici a livello chimico. Gli studi vanno spesso di pari passo con altri campi incrociati della chimica: chimica sintetica, chimica analitica e chimica fisica.
Il contributo dell’UE alla salute
La Commissione europea sostiene pienamente la ricerca e lo sviluppo nel campo delle tecnologie sanitarie. Nel suo Settimo programma quadro (FP7), ha destinato oltre 6 miliardi di euro per progetti di ricerca incentrati su tre aree chiave: «Biotecnologie, strumenti generici e tecnologie mediche per la salute umana», «Ricerca traslazionale al servizio della salute umana» e «Ottimizzare la prestazione delle cure sanitarie per i cittadini europei». In totale, tra il 2009 e il 2013, 552 progetti hanno ricevuto finanziamenti. Nel corso del programma Orizzonte 2020 (2014-2020), l’UE ha investito oltre 7 miliardi di euro nella sfida sociale «Salute, cambiamento demografico e benessere», concentrandosi sulla ricerca traslazionale collaborativa sulla salute. In totale, 562 progetti hanno ricevuto fondi correlati alla biologia chimica. Dal 2009 al 2018, circa il 7 % dei progetti dell’UE relativi alla biologia chimica è stato finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER).
In primo piano i progetti pionieristici dell’UE
In questo CORDIS Results Pack saranno presentati otto progetti e una breve introduzione a un’iniziativa in corso, e già molto promettente nelle sue prime fasi di ricerca. I progetti sono stati pionieri nella progettazione di strumenti chimici che consentono una migliore comprensione di diverse malattie, tra cui il cancro, le malattie infettive e i disturbi neurodegenerativi. Gli sviluppi hanno anche implicazioni di vasta portata per la scoperta e la somministrazione di farmaci. Tutti i progetti sono finanziati dal CER. Il progetto aLzINK in corso, ha identificato un bersaglio farmacologico che potrebbe evitare la cascata di eventi che, nel tempo, si concludono con la malattia di Alzheimer. Il progetto BTVI che punta a una più efficace somministrazione dei farmaci, ha utilizzato «profarmaci» che rivelano la loro azione terapeutica una volta trasformati all’interno dell’organismo in un farmaco farmacologicamente attivo. Il progetto ha dimostrato la sintesi di farmaci antitumorali, vasodilatatori (farmaci utilizzati per il trattamento delle condizioni cardiovascolari) e antibatterici somministrati ai tessuti o agli organi bersaglio. Grazie all’immaginografia, in particolare alla tecnica dei traccianti fluorescenti, i risultati del progetto AUTO NERVE contribuiscono a preservare la sottile rete di nervi che circonda il tumore alla prostata, rendendoli più visibili e, di conseguenza, meno invasive le operazioni. Con INCYPRO, i ricercatori hanno sviluppato una nuova strategia di stabilizzazione chimica per rendere gli enzimi più durevoli e modificare la loro attività per produrre farmaci più efficienti. Un altro progetto, LEGO, ha prodotto costrutti molecolari sintetici progettati come i mattoncini di Lego che reindirizzano le difese immunitarie dell’organismo stesso, ovvero gli anticorpi, per dare la caccia alle cellule tumorali. Il progetto MINIRES ha creato un materiale elastico che imita i tessuti biologici che si usano nei filler per iniezioni facciali e nella biomedicina. L’approccio di progettazione ha comportato la modifica di una proteina naturale (resilina) con proprietà simili alla gomma. Nel frattempo, il progetto NICHOID ha prodotto colture cellulari sintetiche per studiare ciò che controlla il destino della differenziazione delle cellule staminali. I risultati possono sollecitare la riparazione dei tessuti e la medicina rigenerativa. Lungo la stessa linea, REGENERBONE ha sviluppato film biomimetici con proprietà rigeneranti delle ossa che causano meno effetti negativi rispetto agli innesti prelevati dal corpo del paziente. Infine, il progetto VERDI in corso sta sviluppando nanoparticelle specializzate per combattere le patologie ossee come il cancro, le infezioni e l’osteoporosi.