La ricerca sul DNA mitocondriale e il lavoro scientifico in Polonia - una conversazione con il Prof. Carlo Vascotto

Per l'ultimo fine settimana di luglio, abbiamo un'intervista molto interessante con il Prof. Carlo Vascotto, uno dei leader del gruppo presso l'Istituto Internazionale di Meccanismi e Macchine Molecolari (IMol) del PAN. Il professore ci parla delle sue ricerche sul DNA mitocondriale, dei suoi progetti per il futuro, ma anche della sua esperienza molto positiva di lavoro con gli scienziati polacchi, del nostro senso di appartenenza nazionale e della bellezza, modernità e dinamismo di Varsavia.

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Come è iniziata la sua collaborazione con la Polonia? La professoressa Agnieszka Chacińska è stata la prima persona con cui è entrato in contatto?

Nel 2011 ho preso servizio all'Università di Udine come ricercatore a tempo indeterminato, uno degli ultimi in quanto tale posizione è stata abolita dalla legge Gelmini del 2010, e la mia attività di ricerca si è concentrata sui meccanismi di riparazione del DNA mitocondriale. Non è risaputo, ma nelle nostre cellule, oltre al materiale genetico presente nei nuclei cellulari, c'è una piccola quantità di DNA che circola nei mitocondri, gli organelli responsabili, tra l'altro, della produzione di energia nella cellula. Il DNA mitocondriale può essere danneggiato da sostanze endogene ed esogene, causando il malfunzionamento della respirazione cellulare. Esistono anche malattie causate da mutazioni nel DNA mitocondriale. In particolare, ero interessato alla proteina APE1, che era nota per essere presente nei mitocondri e coinvolta nella riparazione del DNA, ma non si sapeva come la proteina entrasse nei mitocondri. I mitocondri hanno una struttura complessa costituita da due membrane, una esterna e una interna, che separano due spazi distinti: lo spazio intermembrana e la matrice interna dove risiede il DNA. Ho quindi iniziato a studiare quelli che chiamiamo "meccanismi di trasporto intracellulare". Avevo dati preliminari che indicavano un possibile ruolo della via di importazione delle proteine mitocondriali, descritta per la prima volta dalla professoressa Chacinska, nel trasporto di APE1. Le scrissi un'e-mail, presentandomi, raccontandole il mio lavoro, chiedendole un feedback sui miei dati e aggiornandola occasionalmente sui miei progressi. Nel 2014, avevo già dati chiari che indicavano un ruolo di questa via nella traslocazione di APE1 e mi mancavano solo alcuni esperimenti per pubblicare un articolo in merito. Quell'anno avevo una studentessa di biotecnologie, Arianna Barchiesi, come stagista nel mio laboratorio e le offrii un viaggio nel laboratorio di Agnes per sei mesi per svolgere questi esperimenti. Arianna vinse una borsa di studio Erasmus e poté andare all'Istituto Internazionale di Biologia Molecolare e Cellulare (MIBMiK) di Varsavia. Nel giugno dello stesso anno, Agnieszka mi invitò a un seminario presso l'istituto: era il mio primo viaggio in Polonia.

Come si colloca la collaborazione con gli scienziati polacchi rispetto alle sue altre esperienze scientifiche?

La mia esperienza è stata molto positiva fin dall'inizio, tanto che siamo riuscite a pubblicare un articolo congiunto nel 2015. Questo studio avrebbe potuto essere l'inizio di un nuovo progetto e, poiché l'argomento era di interesse per entrambi, Agnes si è offerta di ospitarmi per alcuni mesi per ottenere dati preliminari che avremmo potuto utilizzare per scrivere una bozza da presentare all'NCN. Ho fatto domanda per una borsa di studio EMBO di breve durata e ho lavorato al MIBMiK da novembre 2015 a febbraio 2016. Sulla base dei risultati ottenuti durante questo breve soggiorno, ho presentato un progetto al concorso Polonez-3 e, con mia grande soddisfazione, è stato accettato. I tre mesi trascorsi al MIBMiK e i due anni successivi, da settembre 2017 ad agosto 2019, presso il CeNT dell'Università di Varsavia, mi hanno dato la possibilità di incontrare e interagire con molti colleghi polacchi. Ne sono scaturite opportunità di collaborazione che hanno portato a risultati eccellenti. Tra le tante, vorrei citare in particolare quella con il mio collega Roman Szczęsny dell'Istituto di Biochimica e Biofisica dell'Accademia delle Scienze polacca (IBB-PAN). Il laboratorio di Roman si occupa del metabolismo dell'RNA mitocondriale e durante il mio soggiorno al CeNT abbiamo iniziato a collaborare a un altro progetto, i cui risultati sono stati pubblicati nel 2021. Due anni fa, ho proposto a Roman di unirsi a un consorzio di laboratori e partner industriali per presentare un progetto europeo sullo studio dell'espressione genica mitocondriale in condizioni fisiologiche e patologiche. Con grande soddisfazione di tutti noi, il progetto è stato finanziato (www.mitgest.eu). A parte questo caso particolare, negli ultimi 7 anni ho conosciuto molti scienziati polacchi e ho scoperto una comunità scientifica aperta allo scambio e alla collaborazione sia a livello nazionale che internazionale.

Quali obiettivi scientifici si è prefissato per i prossimi anni?

Un progetto NCN finanziato di recente mi ha dato l'opportunità di tornare a Varsavia e trasferire qui tutte le mie attività di ricerca, compresi i due progetti europei in cui sono coinvolto. L'IMol-PAN è un istituto di ricerca moderno con elevati standard internazionali. Attualmente sto trasferendo tutte le mie attività di ricerca e i miei collaboratori all'IMol e il mio obiettivo principale è quello di preparare il gruppo di ricerca a riprendere tutte le attività da settembre. Abbiamo una serie di progetti interessanti su cui stiamo già lavorando grazie ai finanziamenti ricevuti, oltre ad alcuni per i quali sto cercando ulteriori finanziamenti. Più in generale, il mio obiettivo nei prossimi anni è quello di rafforzare la mia posizione di ricercatore in IMol e di espandere la mia rete di collaborazioni sia a livello nazionale che internazionale, partecipando a più progetti europei.

Come procede la ricerca relativa all'ultima borsa di studio "Quality control of the mitochondrial gene expression system in health and disease"? Qual è l'obiettivo della ricerca in corso?

Il progetto è iniziato ufficialmente il 1° ottobre 2022. Ad oggi, sono state completate tutte le procedure burocratiche e il reclutamento di 11 dottorandi, alcuni dei quali sono già arrivati nei laboratori di destinazione. Nell'ultima settimana di luglio si terrà il primo incontro del progetto con tutti i responsabili, i dottorandi e gli altri partner. Sono previste lezioni per gli studenti, due workshop tecnici condotti da Lumicks e Agilent Technologies e un workshop di professionalizzazione "Impegnarsi nello sviluppo professionale" condotto dalla dott.ssa Helen Hampson del CRAC/Vitae. L'obiettivo di questa rete è indagare i meccanismi coinvolti nel controllo della qualità, dell'omeostasi e dell'espressione del DNA mitocondriale e sviluppare nuovi approcci tecnici e interventi terapeutici per le malattie mitocondriali.

Che esperienza avete nella collaborazione con gli istituti dell'Accademia delle Scienze polacca?

Più che positivo! Negli ultimi anni ho avuto l'opportunità di lavorare con molti scienziati dell'Accademia delle Scienze polacca sia a Varsavia che in altre città. Inoltre, ho riscontrato una grande apertura da parte dei colleghi nell'accogliere giovani studenti italiani nei loro laboratori per i tirocini previsti dal programma di scambio Erasmus. Negli anni precedenti ho "facilitato" i contatti tra studenti e colleghi dell'IBB-PAN di Varsavia e l'esperienza è stata molto gratificante per entrambi.

Come vede il suo futuro scientifico in Polonia? Come intende svilupparsi?

La Polonia offre molte opportunità sia a livello nazionale che internazionale - in particolare, mi riferisco ai fondi europei per i cosiddetti "paesi in espansione". In questo contesto, sto preparando un progetto sul cancro ovarico in collaborazione con l'Università di Padova e la KU Leuven, che presenteremo quest'anno nel programma Horizon Europe Twinning. L'obiettivo di questi progetti è quello di aumentare le competenze degli istituti e la loro visibilità internazionale collaborando con rinomate università e istituti di ricerca stranieri attraverso lo sviluppo di programmi di ricerca e formazione per il personale. Con questo progetto spero di sostenere lo sviluppo del mio gruppo di ricerca ma anche, in un contesto più ampio, dell'istituto nel suo complesso.

C'è qualcosa che l'ha sorpresa della Polonia o dei polacchi? Che cosa?

Ciò che mi ha stupito fin dal mio arrivo a Varsavia, e che ha stupito anche tutti coloro che sono venuti a trovarmi qui nel corso degli anni, è la bellezza, la modernità e il dinamismo di questa città. Essendo legati a una visione anacronistica dell'Europa dell'Est, ci si stupisce di trovarsi in una metropoli pulita e ben tenuta, dove i trasporti pubblici funzionano perfettamente e dove è normale vedere bambini delle elementari che vanno a scuola in autobus da soli. Nel corso degli anni ho avuto modo di conoscere e diventare amico di molti polacchi, anche al di fuori del mio ambiente professionale: si sono rivelate persone estremamente socievoli, innamorate dell'Italia e davvero grandi conoscitori del mio Paese. Un aspetto che mi ha particolarmente colpito è il grande senso di appartenenza nazionale e l'importanza della memoria storica. Un esempio sono le commemorazioni che si tengono ogni anno il 1° agosto per ricordare l'insurrezione di Varsavia del 1944: oggi, a distanza di decenni, per commemorare questo evento l'intera città si ferma letteralmente per un minuto.