Un milione di dollari dalla Fondazione Armenise-Harvard: un ex cervello in fuga torna a Pavia

La squadra di ricercatori finanziati dalla Fondazione Armenise-Harvard attraverso il programma Career Development Award si ingrandisce e conta adesso 18 preziosi elementi. Stabiliranno infatti in Italia i loro laboratori altri due scienziati, Vincenzo Costanzo, che si trasferirà dal London Research Institute all’Istituto FIRC di Oncologia Molecolare di Milano, e Federico Forneris (foto) che dall’Università di Utrecht in Olanda arriverà all’Università di Pavia.

Nel nostro Ateneo installerà il laboratorio Armenise-Harvard di Neurobiologia Strutturale presso il Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “Lazzaro Spallanzani” per studiare importanti meccanismi molecolari di comunicazione intercellulare.

«Per la seconda volta, grazie alla Fondazione Armenise-Harvard – ha dichiarato il rettore dell’Università di Pavia Angiolino Stella – rientra a Pavia un giovane e brillante scienziato impegnato in progetti di biologia molecolare. Quello della Fondazione Armenise-Harvard è un esempio di straordinaria lungimiranza e per tutti noi un’iniezione di fiducia sia nelle capacità dei giovani sia nella potenzialità di ricerca delle Università italiane, in questo caso dell’ateneo pavese e della sua ricerca interdisciplinare».

Nella sua ricerca Forneris integra diverse tecniche sperimentali (biologia molecolare e strutturale, biochimica e biofisica) per la caratterizzazione molecolare di complessi multiproteici e l’interpretazione del loro ruolo biologico. Affascinato dall’intricato meccanismo della formazione delle sinapsi, Forneris ha pianificato la sua futura ricerca nel campo della biologia molecolare delle sinapsi, in particolare delle giunzioni neuromuscolari.

La nostra capacità di muoverci e respirare dipende da connessioni sinaptiche che trasmettono impulsi elettrici e chimici tra cellule nervose e muscoli: le giunzioni neuromuscolari. Negli ultimi trenta anni queste giunzioni sono state oggetto di molti studi che hanno permesso l’identificazione di molte delle molecole proteiche responsabili dei processi di formazione di queste particolari sinapsi. Si è anche compreso che il loro malfunzionamento porta a una varietà di malattie dette sindromi miasteniche. Un’importante malattia cronica autoimmune associata alle giunzioni neuromuscolari è la miastenia gravis che causa severa disabilità e colpisce circa 15-20 persone su 100.000. Purtroppo, ad oggi si conosce ancora davvero poco circa i diversi processi che determinano la formazione di una sinapsi neuromuscolare funzionale e come questa permetta il trasferimento dei messaggi dai neuroni ai muscoli. Alcune proteine fondamentali per questi processi sono state identificate solo negli ultimi anni, e non ne esiste ancora una caratterizzazione molecolare dettagliata.

Forneris userà diverse tecniche sperimentali per investigare a livello molecolare le relazioni struttura-funzione tra vari ligandi e dei recettori sinaptici, e ne studierà il ruolo nei processi che portano alla formazione e alla stabilizzazione delle giunzioni neuromuscolari. I dati generati da questo progetto forniranno un contributo sostanziale a futuri programmi di ricerca orientati all’identificazione di molecole potenzialmente capaci di contrastare gli effetti di molte disfunzioni neuromuscolari (incluso la miastenia gravis), con importanti conseguenze sulla qualità di vita dei pazienti affetti da queste patologie.

La Fondazione Giovanni Armenise-Harvard sostiene giovani scienziati dotati di particolari capacità, contribuendo alla creazione di nuove aree di ricerca nel settore delle scienze biologiche in Italia, incentivando la mobilità internazionale a vantaggio di una cultura multidisciplinare e favorendo profondi rapporti di collaborazione tra gli scienziati italiani e la Harvard Medical School di Boston (HMS).

La Fondazione Armenise-Harvard fino a oggi ha investito in Italia circa 22 milioni di dollari, creando 18 laboratori per i beneficiari del Career Development Award, finanziando 3 PhD presso la Harvard Medical School e premiando 25 giovani giornalisti scientifici.
Il finanziamento dell’Armenise-Harvard Career Development Award ammonta attualmente a $ 200.000 annui, per un periodo da tre a cinque anni, e comprende il compenso commisurato alla posizione occupata presso l’istituto ospitante, gli stipendi per gli altri membri coinvolti nel programma di ricerca e i fondi annuali per le apparecchiature/infrastrutture.

Cuneese, nato nel 1978, si laurea nel 2002 presso l’Università di Torino in Chimica Fisica dopo aver svolto un anno di internato in Biologia Strutturale presso il CEB, il Centro di Eccellenza di Biocristallografia dell’Università di Trieste, con i professori L. Randaccio e S. Geremia. Si trasferisce all’Università di Pavia per svolgere il dottorato di ricerca dell’Istituto Universitario di Studi Superiori IUSS in scienze biomolecolari di base e applicate, sotto la supervisione del prof. A. Mattevi. Durante il dottorato contribuisce alla scoperta della istone lisina demetilasi LSD1, descrivendo a livello molecolare per la prima volta il meccanismo enzimatico di demetilazione degli istoni e definendo un nuovo paradigma nella biologia molecolare della cromatina, dimostrando che la metilazione degli istoni è un processo dinamico e non irreversibile come si credeva da oltre 30 anni. Questa scoperta apre la strada a molteplici studi sul ruolo biologico di LSD1, che porteranno negli anni successivi alla scoperta che questo enzima ha ruoli chiave nella differenziazione cellulare, con importanti implicazioni anche in processi oncogenici. Successivamente, l’attenzione viene focalizzata sulle relazioni struttura-funzione di LSD1 e i suoi interattori. Questo lavoro porta alla pubblicazione della struttura tridimensionale di LSD1 in complesso con il co-repressore CoREST e il substrato di LSD1, la regione N-terminale dell’istone H3. Questa importante struttura è tutt’ora alla base di molteplici studi orientati alla creazione di composti capaci di inibire l’attività enzimatica di LSD1 ed eventualmente prevenire o limitare lo sviluppo di tumori.
A partire dal 2009 fino a oggi lavora nel centro di ricerca biomolecolare Bijvoet dell’Università di Utrecht studiando i meccanismi enzimatici che attivano il sistema immunitario del complemento, nel gruppo del prof. P. Gros, vincitore nel 2010 del prestigioso premio Spinoza proprio per gli studi sul complemento. Combinando biofisica, biochimica e biologia strutturale, Forneris ha determinato le strutture tridimensionali di importanti complessi macromolecolari responsabili dell’attivazione e dell’amplificazione della risposta immunitaria del complemento, fornendo la spiegazione molecolare dei meccanismi che determinano l’attivazione di questo complesso sistema di difesa immunitaria. Grazie a questa caratterizzazione strutturale ora sono in corso studi per lo sviluppo di farmaci nel campo delle malattie autoimmuni, renali e cardiovascolari.

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