Ognuno di noi è come uno spartito musicale, che, pur mantenendo sempre lo stesso bagaglio genetico, può esser interpretato da ogni esecutore in modo differente, e con strumenti differenti.L’esempio più classico è quello dei gemelli omozigoti (ovvero con identico DNA)che sembrano uguali ma non lo sono, perché l’accumularsi progressivo, nel corso delle loro vite, di esperienze biologiche e culturali differenti li rende sempre ed in ogni caso differenti.

È questo ciò che viene studiato dall’epigenetica. Il termine, coniato nel 1942 dal biologo e paleontologo inglese Conrad Waddington (1905-1975), definisce «la branca della biologia che studia le interazioni causali fra i geni e il loro prodotto e pone in essere il fenotipo», ovvero l’insieme di tutte le caratteristiche ambientali e culturali che determinano il comportamento dei geni. Pertanto, si tratta di una disciplina che ricerca come differenti caratteristiche si possano sviluppare a partire da un medesimo bagaglio genetico. E proprio questi esempi ci introducono ad uno fra gli aspetti più affascinanti di tale disciplina: questa complessità è trasmissibile? Quanta parte di questo patrimonio di informazioni viene trasferita alle generazioni successive?

Con questa nozione di “identità” biologica come risultato del viaggio del nostro genoma attraverso le fasi della vita, è possibile allargare il campo: alla nostra personale storia biologica, dal principio della vita, alle cure parentali ricevute, agli studi compiuti, a tutte quelle esperienze - anche affettive e comportamentali - che influiscono in maniera permanente su circuiti neurali e modellano la personalità di un individuo. Ci sono effetti derivanti dall’uso di droghe o dall’alcolismo, condizioni associate alla cosiddetta metilazione del DNA, una risposta dei geni a determinati segnali che viene viziata da questo tipo di modificazioni.

L’epigenetica apre nuove prospettive in numerosi campi: da quello medico, a quello nutrizionale, allo studio dei comportamenti sociali.

A che cosa portano tali studi? Introducono un elemento nuovo di responsabilità personale, ovvero il fatto che il nostro destino non è per forza scritto solo nel DNA, ma che è l’interazione con l’ambiente che alla fine  determina la nostra identità biologica individuale.

Tali fatti possono diventare argomenti concreti alle politiche volte a promuovere la salute, stili di vita più corretti e una sana nutrizione . E, in campo medico, ci aiuteranno a capire perché le risposte ai farmaci sono così differenti e contribuire alla cosiddetta “medicina personalizzata”.

Ne parlerà lunedì 19 marzo al Piccolo Eliseo di Roma Valerio Orlando, il quale ha fondato e dirige il Centro di Epigenetica presso la KAUST (King Abdullah University of Science and Technology), gioiello della tecnologia in Arabia Saudita. Un centro di eccellenza voluto dal re Abdullah per transitare il suo Paese dal Medioevo scientifico al terzo millennio, edificando un centro di ricerca all’avanguardia e reclutando alcuni tra i più prestigiosi ricercatori al mondo (non per nulla o presiede l’ex presidente della Caltech). 

Valerio Orlando è direttore del KAUST Environmental Epigenetics Research Program (KEEP), Division of Bioscience, presso la King Abdullah University of Science and Technology KAUST, in Arabia Saudita. Si è laureato nel 1989 in Biologia presso l’Università di Roma “La Sapienza”, dopodiché si è trasferito al Centro di Biologia Molecolare presso l’Università di Heidelberg (ZMBH), dove ha svolto lavori pioneristici nel campo dell’epigenetica molecolare. Nel 1998 ha cominciato la sua carriera indipendente presso l’Ospedale Dibit San Raffaele di Milano. Nel 2001 ha ottenuto una posizione nel programma carriere della Fondazione Telethon ed è stato membro co-fondatore del DTI (Dulbecco Telethon Institute), dove era responsabile del laboratorio di Epigenetica e Riprogrammazione del Genoma presso la Fondazione Santa Lucia a Roma. Dopo aver iniziato il primo progetto bandiera italiano sull’Epigenetica (EPIGEN) finanziato dal MIUR e CNR, nel 2013 si è trasferito alla KAUST, dove è stato reclutato per dirigere la formazione di un nuovo centro di ricerca sull’epigenetica. Il professor Orlando è membro eletto della EMBO (European Molecular Biology Organization) ed è stato Presidente della Società Italiana di Biofisica e Biologia Molecolare dal 2007 al 2013. Nel 2006 ha ricevuto l'onorificenza al merito di Cavaliere della Repubblica.

Prosegue al Piccolo Eliseo di Roma, il ciclo di appuntamenti BrainForum “La Scienza e noi”, a cura di Viviana Kasam, per discutere del futuro.

Dopo il grandissimo successo dell’edizione 2017 (che ha fatto registrare il tutto esaurito ad ogni incontro) e dei primi tre appuntamenti del 2018 (lunedì 5 febbraio: Coltivare il mare per salvarlo, con Maurizio Ribera D’Acalà - dirigente di ricerca alla Stazione Zoologica a “A. Dohrn” e docente del corso di Oceanografia Fisica e Chimica all’Università Federico II di Napoli - e Rosalba Giugni - Presidente di Marevivo; lunedì 19 febbraio: Big data per la sicurezza e l’economia - A che prezzo?, con Luciano Pietronero - professore di Fisica presso il CNR e l’Università di Roma “La Sapienza” - e Michele Colajanni - professore di sicurezza informatica presso il Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” dell'Università di Modena e Reggio Emilia; lunedì 5 marzo: Si può rigenerare il cervello?, con Giancarlo Comi - direttore del Dipartimento di Neurologia e dell’Istituto di Neurologia Sperimentale press l’Istituto San Raffaele di Milano, e considerato fra i massimi esperti al mondo di sclerosi multipla), che hanno visto il teatro gremito di pubblico, proseguono gli attesi appuntamenti con La Scienza e noi, in cui esperti e scienziati di fama internazionale, intervistati da Viviana Kasam, si rivolgono ad un pubblico eterogeneo (appassionati, ricercatori, giovani) per trasmettere, attraverso un linguaggio discorsivo, non  da “addetti ai lavori”, l’emozione e la bellezza della scienza. Con tre star della scienza italiana che lavorano all’estero: Martin Monti, alla UCLA, noto in tutto il mondo per le sue ricerche su coscienza e come; Nicola Marzani, il quale dirige il Centro di scoperta dei nuovi materiali presso l’EPFL di Losanna; Valerio Orlando, che ha fondato e dirige il Centro di Epigenetica presso la King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), gioiello della tecnologia in Arabia Saudita ed è fra i fondatori del DTI (Dulbecco Telethon Institute).

Dopo Epigenetica: l’odissea del genoma di lunedì 19 marzo, i prossimi incontri si svolgeranno lunedì 16 aprile e lunedì 7 maggio 2018.

Lunedì 16 aprile 2018

Il mistero della coscienza: tecnologia e futuro

Interverrà Martin Monti, professore all'Università della California di Los Angeles, dove dirige il MontiLab, laboratorio di ricerca focalizzato sulle interazioni fra linguaggio e pensiero e sugli effetti che gli stati di coma e vegetativo hanno su coscienza e cognizione. È uno fra gli scienziati più noti al mondo per quanto riguarda lo studio sulla coscienza.

Che cos’è la coscienza? Perché a volte la perdiamo? Come si fa a capire se chi non riesce a comunicare è in qualche modo cosciente? Si può riaccendere la coscienza? Lo stato vegetativo è una condizione in cui, in seguito ad una grave lesione cerebrale, i pazienti sono svegli ma non consapevoli: è una fra le condizioni più difficili e meno comprese del cervello umano. Esplorare questi studi rappresenta un viaggio nel centro dell’identità attraverso le più avanzate apparecchiature tecnologiche, per rispondere ad alcuni fra i più affascinanti misteri che riguardano l’essenza degli esseri umani e per comprendere se le persone in coma siano effettivamente in grado di percepire stimoli esterni e possano essere risvegliate.

Lunedì 7 maggio 2018

Nuovi materiali per ripensare il mondo

Interverrà Nicola Marzari, che dirige il Centro di scoperta dei nuovi materiali presso l’EPFL di Losanna e si occupa di simulazioni quantistiche, ovvero di risolvere con supercalcolatori le equazioni che consentono di capire il funzionamento di nuovi materiali o di inventarne altri, senza dover mai fare un esperimento.

Le età della civiltà umana hanno sovente preso il nome dei materiali che le hanno definite - pietra, bronzo, ferro - e forse dovremo aggiungere il petrolio, il silicio, l’uranio: materiali che ci salvano e che ci uccidono. Che cosa serve ora per sopravvivere, per vivere, e per vivere meglio? Come tenere assieme un pianeta intossicato che si avvia verso i dieci miliardi di abitanti? Come facciamo a scoprire, ad inventare, ed a trarre beneficio dai nuovi materiali di cui abbiamo bisogno, comprendendo e prevedendo “in vitro” gli effetti - anche negativi - che potrebbero avere?