Anche per la chimica i vincitori del Nobel 2009 sono tre: due americani, Venkatraman Ramakrishnan (nato in India) e Thomas Steitz e l’israeliana Ada Yonath. La ricerca premiata ha un nome poco noto al grande pubblico ma di importanza fondamentale per l’esistenza degli esseri viventi: ribosoma. Si tratta di una struttura presente nelle cellule e della quale i tre scienziati hanno studiato con successo la struttura e la funzione arrivando a costruire, mediante la cristallografia a raggi X, una mappa della posizione di delle centinaia di migliaia di atomi che la compongono.
Siamo nel campo della biochimica, la chimica della vita e tra le possibili applicazioni di queste lo stesso comitato che ha assegnato il premio ha subito indicato la scoperta e lo sviluppo di nuovi antibiotici. Con Paolo Tortora, del Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze dell’Università di Milano-Bicocca, cerchiamo di comprendere meglio l’importanza dei ribosomi e delle ricerche ad essi collegate.
«Il premio Nobel attribuito quest’anno a Ramakrishnan, Thomas Steitz e aAda Yonath premia il lavoro che questi scienziati hanno condotto, sia pur secondo diversi approcci, per chiarire la struttura e il meccanismo di funzionamento dei ribosomi. I ribosomi sono complessi derivanti dall’assemblaggio di molecole proteiche e di acido ribonucleico (RNA), che su scala molecolare sono di dimensioni gigantesche. Essi presiedono al processo che nel linguaggio della biologia molecolare viene detto “traduzione”, vale a dire la conversione dell’informazione contenuta nei geni, e consistente in una sequenza delle quattro basi che rappresentano l’alfabeto del DNA, in una specifica sequenza di amminoacidi, che determina l’individualità, la struttura e la funzione di ciascuna proteina».
È un dato di immediata evidenza che la comprensione dei meccanismi molecolari in base ai quali i ribosomi attuano la loro funzione è un contributo sostanziale alla comprensione della logica stessa dei sistemi viventi, «anche se molto lavoro sarà ancora necessario per chiarire appieno, in base alla struttura, tutti gli aspetti del funzionamento di questo complesso macchinario molecolare. La valenza teorica della scoperta è quindi quella di maggior rilievo, anche se la stampa ne ha enfatizzato soprattutto la valenza applicativa, peraltro di certo non trascurabile».
Infatti, grazie alla conoscenza della struttura del ribosoma e a un modello tridimensionale – sviluppato dai tre scienziati – che dimostra la reazione degli antibiotici sul ribosoma, potranno essere progettati antibiotici sempre più efficaci, basati sulla capacità di inibire selettivamente il funzionamento dei ribosomi batterici (ma non di quelli umani), e che andranno ad aggiungersi ai farmaci già disponibili. Tortora si sofferma poi sul tipo di lavoro e sull’esperienza di ricerca condotta dai tre vincitori del Nobel; che peraltro non sono nuovi a imprese di un certo peso. Ada Yonath ha già ottenuto, tre anni fa, un importante premio come il premio Wolf per la chimica e ora dirige il Centro per la struttura biomolecolare dell’Istituto scientifico Weizmann di Rehovot; Steitz è professore di biofisica molecolare e biochimica in un centro universitario importante come quello di Yale; Ramakrishnan opera presso il laboratorio di biologia molecolare del Medical Research Council di Cambridge, dove nel 2000 è stata individuata la struttura della subunità 30S dei ribosomi e la sua interazione con molti antibiotici.
«È opportuno enfatizzare la dimensione gigantesca di questa impresa: le prime molecole la cui struttura è stata definita mediante cristallografia ai raggi X, tra la fine degli anni ’50 e l’inizio dei ’60 del secolo scorso, avevano una dimensione non superiore a un cinquantesimo di quella dei ribosomi, e all’epoca richiesero un lavoro ventennale. In ogni caso, anche con le risorse oggi disponibili, l’ottenimento di strutture proteiche di questa dimensione richiede ancora diversi mesi di lavoro».
