La cooperazione scientifica italo-polacca e la chiralità - conversazione con il Prof. Marcin Górecki

Per iniziare la nostra serie di interviste a scienziati di successo che allo stesso tempo possono vantare una collaborazione internazionale tra Polonia e Italia, presentiamo una conversazione con il Prof. Marcin Górecki, da tempo dipendente dell'Istituto di Chimica Organica dell'Accademia delle Scienze polacca. Negli ultimi anni ha ricevuto borse di studio che gli hanno permesso di sviluppare il suo lavoro di ricerca presso l'Università di Pisa e ha accettato di raccontarci le sue ricerche e le sue esperienze. 

Quanto tempo ha dedicato alla ricerca a Pisa?

Si è trattato di un totale di tre anni nell'ambito di due programmi di mobilità finanziati dal Ministero della Scienza e dell'Istruzione Superiore polacco (MEiN, Mobility Plus, 2016-2017) e dall'Agenzia Nazionale Polacca per gli Scambi Accademici (NAWA, Bekker, 2019). Inoltre, presso il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell'Università di Pisa, ho effettuato anche due visite di ricerca di un mese nel 2018 e nel 2022 nell'ambito del programma Visiting Fellow offerto dall'Università di Pisa per gli stranieri.

In questo periodo sono nate ulteriori collaborazioni scientifiche?

I programmi di mobilità non solo mi hanno dato l'opportunità di collaborare con eminenti ricercatori nel mio campo - il Prof. Lorenzo Di Bari e il Prof. Gennaro Pescitelli - ma mi hanno anche dato la possibilità di partecipare a lavori che affrontano un'ampia varietà di argomenti e filoni di ricerca, sviluppando alla fine quelli più interessanti. Questa ricerca è stata la base per scrivere ulteriori proposte e pianificare ulteriori pubblicazioni scientifiche congiunte.

E le amicizie?

Conoscere la lingua italiana mi ha indubbiamente facilitato nel fare conoscenze e amicizie che continuano tuttora. 3 anni - se mi guardo indietro - sono davvero tanti...! Diverse volte i miei amici sono stati a Varsavia e ho avuto l'opportunità di mostrare loro i luoghi più interessanti della capitale.

Quali sono stati i risultati della ricerca italiana nell'ambito delle borse di mobilità MEiN e NAWA?


Il primo progetto è durato due anni (2016-2017) ed è stato realizzato nell'ambito del programma Mobility Plus sostenuto dal Ministero dell'Istruzione e della Scienza. L'obiettivo di questa ricerca era trovare nuovi complessi lantanidi chirali che potessero essere direttamente applicati, tra l'altro, alla costruzione di moderni diodi organici a emissione di luce polarizzata circolarmente (CP-OLED). Come risultato della ricerca, abbiamo selezionato complessi di samario (Sm3+), che presentano ottimi parametri ottici e chirotici.

Il secondo progetto di mobilità è stato realizzato nel 2019 con il finanziamento dell'Agenzia nazionale polacca per gli scambi accademici (NAWA) nell'ambito della borsa di studio Bekker. L'obiettivo di questo progetto era quello di costruire e dimostrare che un nuovo dispositivo di mappatura (NanoCD) per lo spettropolarimetro a dicroismo circolare (CD) può essere utile per risolvere importanti problemi che si presentano durante l'analisi chirotica. Abbiamo scoperto che, con una risoluzione circa 10 volte superiore a quella di una misura tradizionale, il dispositivo identifica facilmente una varietà di domini sulla superficie di campioni solidi chirali. Questa osservazione ci ha spinto a indagare ulteriormente presso la Diamond Light Source nel Regno Unito, dove si trova l'apparecchiatura più avanzata per la mappatura delle superfici chirali. Abbiamo così scoperto che lo spettro CD osservato in fase solida è direttamente influenzato dall'anisotropia dei cristalli allineati localmente, il che conferisce una nuova qualità alle misure CD in fase solida e apre un nuovo capitolo nello studio dei composti e dei materiali chirali.

Che cos'è esattamente il concetto di chiralità?

La chiralità può essere definita più semplicemente come la non identità di un oggetto con la sua immagine speculare. È un fenomeno molto comune nella vita di tutti i giorni, ma di solito non ne siamo consapevoli, anche se ne sentiamo direttamente le conseguenze a ogni passo. Guardate le vostre mani: anch'esse sono chirali! La mano sinistra è l'immagine speculare della destra e viceversa, ma non è possibile sovrapporre una mano all'altra, perché i pollici punteranno sempre nella direzione opposta. Questa è la caratteristica di tutti gli oggetti chirali: sono molto simili ma non identici. Ad esempio, diciamo: scarpa "destra" o "sinistra"... per distinguerle in qualche modo, perché in linea di principio non sono identiche, in quanto non possono essere sovrapposte l'una all'altra mediante traslazione o rotazione.

La stessa caratteristica vista nel macro mondo che ci circonda si osserva anche nel micro mondo. È emerso che la maggior parte dei composti chimici di base negli organismi viventi sono proprio chirali - i "mattoni" fondamentali del nostro organismo: aminoacidi, zuccheri, proteine, acidi nucleici, sono anch'essi chirali. Ciò significa che nel nostro corpo esistono in una sola forma tra due o più opzioni possibili.

Quando è iniziata la sua avventura nella chiralità?

Molto tempo fa! Infatti, la prima volta che ho incontrato il concetto di chiralità è stato durante una lezione di chimica al terzo anno di scuola secondaria - era il 2001. Poi, alla fine del secondo anno di studi (maggio 2004) presso la Facoltà di Chimica dell'Università di Tecnologia di Varsavia, per una sorprendente coincidenza, mi sono ritrovata come studentessa-tirocinante presso l'Istituto di Chimica Organica dell'Accademia delle Scienze polacca e il Laboratorio diretto dalla Prof.ssa Jadwiga Frelek, PhD, che si occupava dell'applicazione dei metodi chirotici per l'analisi stereochimica dei composti organici. Così è iniziata la mia storia con i composti chirali e i metodi per la loro analisi, che è ancora in corso.

A cosa sta lavorando ora?

Attualmente, gli obiettivi principali dei progetti che sto portando avanti sono incentrati sullo sviluppo di nuovi metodi e tecniche per lo studio dei composti chirali in fase solida. I metodi chirotici ci offrono un'opportunità unica che altri metodi (a volte complementari) non hanno, e quindi ci danno la possibilità di vedere direttamente le due forme di una sostanza chirale ("destra" e "sinistra"), proprio come vediamo un oggetto e la sua immagine speculare nel macro mondo circostante. Questo, a sua volta, ci fornisce gli strumenti per studiare e analizzare vari composti chirali con notevole sensibilità e precisione e in modo altamente selettivo. Al giorno d'oggi, la maggior parte dei farmaci moderni e dei materiali moderni/futuri sono basati su composti chirali, quindi conduco le mie ricerche utilizzando sistemi con proprietà applicative come composti modello. Ora sono impegnato a estendere il metodo per distinguere le sostanze farmaceutiche attive (API) che presentano l'importantissimo fenomeno del polimorfismo e del solvatomorfismo.

Come ha lavorato in Italia?

Molto bene - mi sento come un pesce nell'acqua in Italia! Ho trovato incredibilmente interessante lavorare con il gruppo di ricerca CD@Pisa dell 'Università di Pisa, non solo dal punto di vista scientifico ma anche da quello culturale. Ho avuto la straordinaria opportunità di vivere per più di tre anni in un Paese con un background culturale diverso, il che ha reso il lavoro in Italia sempre molto interessante e stimolante per me.

Potrebbe identificare qualche sfida particolare che ha incontrato durante la sua ricerca?

Le sfide a cui spesso ci si riferisce come difficoltà sono forse del tutto naturali. Le ricerche condotte, in particolare nel secondo progetto relativo allo sviluppo di un dispositivo di mappatura ad alta risoluzione, pur dando risultati intriganti, hanno incontrato qualche difficoltà nel trovare un modello teorico adatto a spiegare e di fatto prevedere l'essenza della genesi del fenomeno misurato - la CD ad alta risoluzione. Alla fine, grazie alla collaborazione con i chimici teorici, è stato possibile esaminare ogni lato della questione tenendo conto di diversi punti di vista, che alla fine hanno dato i loro frutti spiegando l'essenza del fenomeno misurato.

Come valuta le opportunità di finanziamento della ricerca in Polonia e in Italia?

In Polonia, abbiamo agenzie nazionali di sovvenzione (Centro nazionale per la scienza, Centro nazionale per la ricerca e lo sviluppo, Agenzia nazionale per lo scambio accademico), che sono agenzie esecutive dirette del Ministero dell'Istruzione e della Scienza (MEiN) dedicate rispettivamente alla raccolta di fondi per la ricerca di base, la ricerca applicata o la cooperazione estera e lo scambio accademico. Negli anni passati, il tasso di successo nei principali concorsi è stato dell'ordine del 20-30%, il che ha dato agli scienziati una reale possibilità di ottenere i finanziamenti per la ricerca.
Purtroppo, la situazione è peggiorata significativamente negli ultimi due anni: il tasso di successo nel NCN, ad esempio, è sceso al 10-15%, il che rappresenta una sfida importante per la politica scientifica polacca in termini di ripristino del tasso di successo ai valori precedenti - adeguati. In Italia, invece, esiste un sistema di finanziamento della scienza molto diverso: oltre alle borse di studio ministeriali, che è una sfida ottenere, ci sono borse di studio assegnate annualmente dalle università a singoli scienziati in base ai loro risultati scientifici. Parallelamente, ci sono progetti finanziati attraverso concorsi regionali. Anche le collaborazioni tra vari gruppi di ricerca e l'industria e i finanziamenti alla ricerca del settore privato sono piuttosto comuni. Inoltre, cosa importante, c'è anche un'alta percentuale di borse di studio europee del CER, che non solo dimostra l'alto livello del lavoro svolto, ma anche l'alta efficienza ed efficacia delle collaborazioni internazionali dei ricercatori italiani.

Perché considera le visite in Italia importanti per il suo sviluppo scientifico?

A Pisa ho avuto un ottimo ambiente di lavoro, che ha portato a più di una dozzina di pubblicazioni congiunte su riviste scientifiche internazionali dal 2016, con altre in cantiere. I risultati della nostra ricerca congiunta sono stati presentati in più di una dozzina di conferenze internazionali in Italia, Polonia, Francia e Germania. Inoltre, l'attività di ricerca all'Università di Pisa mi ha fornito nuove idee, cruciali per i progetti futuri, e mi ha ispirato a richiedere una borsa di studio per giovani ricercatori - "Sonata" del Centro Nazionale delle Scienze (NCN), che è stata finanziata con successo nel 2020. Le interessanti discussioni hanno indubbiamente influenzato anche la forma del mio ulteriore lavoro in Polonia, dandomi la possibilità di guardare ai problemi scientifici esistenti da una prospettiva leggermente diversa. Ad esempio, ho avuto l'opportunità di condurre ricerche su un'apparecchiatura che non è disponibile in Polonia: uno spettrometro per misure di luminescenza polarizzata circolarmente (CPL). Inoltre, ho potuto conoscere una diversa cultura organizzativa della scienza, ad esempio vedere come è organizzato il lavoro di un dipartimento o di un gruppo di ricerca, il che è senza dubbio un altro valore aggiunto.

Avete portato con voi dall'Italia abitudini interessanti, nuovi piatti, il modo in cui si prepara il caffè, frasi italiane?

Sicuramente, dopo i soggiorni in Italia, è cambiato il mio approccio alla cucina italiana, che ora ammiro soprattutto per la sua semplicità, oltre che per l'abile capacità di combinare 3-4 ingredienti per poi creare un piatto gustoso e interessante. Ora, per me, la cucina italiana è una cucina di pochi e semplici ingredienti con infinite possibilità e sapori. Oggi in Polonia è molto facile acquistare cibo italiano autentico e di buona qualità, a buon prezzo, molto più facilmente di quanto non fosse anche solo 5-8 anni fa.
È emerso che l'Italia è il terzo Paese da cui la Polonia importa più prodotti... A casa faccio spesso la focaccia, ho diverse ricette di amici. È emerso che ogni regione d'Italia ha la sua focaccia tipica e ognuna è diversa e ha una lunga tradizione. Caffè - preferibilmente 2-3 volte al giorno doppio da una macchina del caffè, e certamente non più americano come una volta. Per quanto riguarda le frasi italiane, ho studiato con grande interesse il significato di vari modi di dire ed espressioni fraseologiche e il loro uso nella lingua, nel contesto delle differenze nell'uso di espressioni analoghe in polacco.

E le scoperte non scientifiche?

Ottima domanda - una delle mie scoperte non scientifiche più interessanti è stata che il nostro doppio premio Nobel Maria Skłodowska-Curie ha iniziato il suo primo viaggio in Italia con Pisa. Nell'estate del 1918, insieme a importanti chimici pisani, si recò in diverse sorgenti termali in Toscana per studiare i livelli di radiazioni naturali, e continuò a viaggiare con loro in altri luoghi d'Italia, dove studiò, tra l'altro, le fonti di acqua altamente radioattive. L'Università di Pisa dispone di materiale originale di questa visita, che ho avuto l'opportunità di visionare.

Grazie per l'intervista!

E grazie per avermi invitato!