Piccolo è bello:lo scienziato svizzero Jacques Dubochet dà il pollice in su dopo essere stato nominato come uno dei tre vincitori del Premio Nobel per la chimica di quest'anno, premiati per il loro lavoro nella criomicroscopia elettronica, un metodo per l'imaging minuscolo, molecole congelate.
Una tecnica rivoluzionaria, insignita mercoledì del Premio Nobel per la chimica, ha permesso agli scienziati, usando temperature ultraterrene, per produrre immagini squisitamente dettagliate delle strutture più piccole nelle cellule.
Cos'è la criomicroscopia elettronica?
La tecnica
Chiamato scherzosamente il "metodo cool" dal comitato Nobel, sarebbe più precisamente descritto come incredibilmente, terribilmente freddo.
Gli scienziati raffreddano campioni accuratamente preparati di tessuto o cellule a temperature sotto lo zero di circa meno 200 gradi Celsius (meno 328 gradi Fahrenheit), a volte più freddo.
Questo si avvicina alla temperatura nei vasti golfi tra le stelle e le galassie nello spazio, che scende abitualmente a meno 270 gradi Celsius.
Un obiettivo dei campioni di congelamento profondo è fermare l'attività delle molecole al loro interno in modo che i ricercatori possano scattare istantanee meno sfocate.
"Proprio come ai vecchi tempi, quando la gente diceva 'formaggio' e tutti non dovevano muoversi (per una foto)... in sostanza è quello che stiamo facendo raffreddando le cose, "Andrea Sella, un professore di chimica all'University College di Londra, ha detto all'Afp.
Simile a un vecchio proiettore per diapositive, gli scienziati quindi sparano elettroni attraverso il campione congelato per illuminarlo e rivelarne i dettagli a livello atomico.
La tecnica, noto come cryo-EM in breve, è considerato un importante progresso nella cristallografia a raggi X, di per sé è ancora uno strumento cruciale.
Presentazione del "metodo freddo" della microscopia crioelettronica (cryo-EM)
Ha permesso agli scienziati di catturare la prima immagine del DNA. Ma il problema è che richiede che i campioni vengano "cristallizzati" prima che possano essere sottoposti a zapping con i raggi X per produrre un'immagine.
"In realtà cristallizzare le proteine è molto difficile e non si può fare con tutte le proteine, " ha affermato Sjors Scheres del Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, Inghilterra.
Oltre a ciò, la cristallografia richiede che gli scienziati rimuovano le molecole da una cellula, alterando così il loro stato naturale.
Crio-EM, d'altra parte, congela una molecola nel tempo e nello spazio.
"Esso (microscopia crioelettronica) ti dà davvero un'immagine squisitamente dettagliata dell'interno dei macchinari del nostro mondo, che si tratti di materiali o cellule, " disse Sella.
I suoi usi
Immagini dei dettagli più minuti delle cellule e dei loro macchinari, fornire agli scienziati gli strumenti per comprendere gli elementi costitutivi della vita.
Vedendo effettivamente le strutture di una cellula, come sono collegati e lavorano insieme, ha enormi implicazioni per il trattamento e la prevenzione di malattie che vanno dall'Alzheimer allo Zika.
Un'immagine di Richard Henderson mostrata all'annuncio del Nobel su uno schermo che mostra i dettagli del suo lavoro
Nel caso dell'Alzheimer, cryo-EM ha svelato la struttura di un enzima chiamato secretasi. Produce una sostanza che si ritiene contribuisca alla demenza.
"È come una mappa, " ha detto John Hardy, professore di biologia molecolare presso l'University College di Londra, riferendosi alle immagini prodotte dalla microscopia crioelettronica.
"Vuoi sapere dove puntare le tue bombe... ci dà esattamente la struttura così sappiamo esattamente cosa dobbiamo attaccare, " Ha aggiunto.
Il comitato per la chimica del Nobel ha osservato che la tecnica ha contribuito a riempire le riviste scientifiche di "immagini di tutto, dalle proteine che causano la resistenza agli antibiotici alla superficie del virus Zika".
Ha anche il potenziale per catturare momenti chiave nella vita di una cellula, come essere attaccati da un virus, fornendo così preziosi indizi su come le infezioni invadono.
Gli scienziati sperano che le scoperte più importanti sulla crio-EM debbano ancora arrivare.
"Domani, nulla cambierà per l'uomo (medio) sull'autobus, ma si spera che per i suoi figli abbia portato a tutta una serie di nuove cure, " disse Scheres.
© 2017 AFP
