Un progetto multidisciplinare che mette insieme informatica, microscopia ottica e biologia: è BrightEyes, il programma di ricerca proposto dal ricercatore dell’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia Giuseppe Vicidomini, che è stato premiato dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC- European Research Council) con un finanziamento di circa 2 milioni di euro per i prossimi 5 anni.L’obiettivo del progetto è lo sviluppo di un nuovo strumento di microscopia ottica in grado di osservare le biomolecole all’interno di un sistema cellulare vivente, come per esempio gli organoidi, per studiare il loro comportamento e comprendere le cause di alcune malattie e il processo di invecchiamento umano.
Giuseppe Vicidomini, 40 anni e originario di Savona, è responsabile della laboratorio di ricerca Molecular Microscopy and Spectroscopy dell’IIT a Genova, dove lavora dal 2011. Dopo la laurea in informatica, conseguita all’Università di Genova, e un dottorato sull'elaborazione e l'analisi delle immagini per la microscopia a fluorescenza, conseguito nella stessa università, Vicidomini trascorre un periodo di ricerca in Germania, dal 2008 al 2011, come post-doc presso il Dipartimento di Nanobiofotonica del Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, presieduto dal professor Stefan W. Hell (premio Nobel per la Chimica nel 2014). Nel maggio 2011 rientra in Italia, all’IIT, nel Dipartimento di Nanofisica diretto dal professor Alberto Diaspro.
“Capire le funzioni fondamentali delle biomolecole che compongono il nostro corpo rappresenta il santo Graal della biologia cellulare” commenta Giuseppe Vicidomini. “La cellula umana è un sistema estremamente dinamico, dove una miriade di biomolecole si muovono, interagiscono fra di loro, si affollano, e si organizzano in strutture gerarchiche, ma tutto in maniera estremamente orchestrata, per compiere i processi che regolano l’intera nostra vita. Quindi, decifrare i processi biomolecolari è fondamentale per capire - e quindi poter curare - molte delle malattie umane e, allo stesso tempo, comprendere il nostro processo di invecchiamento”.
L’obiettivo generale del progetto BrightEyes è quello di sviluppare una strumentazione di “imaging” e di spettroscopia ottica in grado di osservare singole biomolecole all’interno di un sistema multi-cellulare vivente - come ad esempio gli organoidi - in modo da poter effettivamente studiare il loro comportamento. In particolare, le nuove tecniche sviluppate potranno tracciare e seguire la biomolecola in tempo-reale, monitore i sui cambiamenti strutturali, le sue iterazioni con altre biomolecole, e le proprietà chimiche del suo ambiente circostante. Infine, simultaneamente, il sistema permetterà di visualizzare le strutture sub-cellulari attraversate dalla biomolecola.
Con BrigthEyes, il numero di progetti ERC che IIT si è già aggiudicato in dieci anni di attività arriva a 27 progetti, su tematiche che spaziano dalle nanotecnologie alla robotica, dalla chimica alle scienze della vita, attirando talenti da altre istituzioni di ricerca e Paesi stranieri. I ricercatori di IIT che hanno ricevuto un finanziamento da parte di ERC sono: Maria Rosa Antognazza (Starting grant), Cristina Becchio (Starting grant and Proof-of-concept), Antonio Bicchi (Advanced grant, Proof-of-concept, Sinergy), Mario Caironi (Starting grant), Laura Cancedda (Consolidator grant), Barbara Caputo (Starting Grant), Valentina Cauda (Starting grant, attualmente in un altro istituto), Gianni Ciofani (Starting grant), Francesco De Angelis (Consolidator grant), Paolo Decuzzi (Consolidator grant, rientrato dagli Usa), Tommaso Fellin (Consolidator grant), Alessandro Gozzi (Starting grant), Giandomenico Iannetti (Consolidator grant, da UK), Liberato Manna (Starting e Consolidator grant), Paolo Melchiorre (Consolidator grant, dalla Spagna), Iwan Moreels (Starting grant, attualmente in un altro istituto), Teresa Pellegrino (Starting grant), Ferruccio Pisanello (Starting grant), Annamaria Petrozza (Consolidator grant), Alessandra Sciutti (Starting grant), Sauro Succi (Advanced Grant), Giuseppe Vicidomini (Consolidator Grant), Agnieszka Wykowska (Starting grant, dalla Germania).