La spettrometria di massa nelle scienze biologiche

La forza fisica necessaria per deviare una roccia gettata in aria è correlata alla massa della roccia. Analogamente, gli atomi possono essere deviati da campi magnetici se prima sono stati ionizzati, separandoli in alcuni elettroni liberi caricati negativamente e ioni positivi. Le dimensioni del campo magnetico necessario per spostarli di una determinata misura dipendono dalla loro massa. Si tratta di un principio semplice alla base della spettrometria di massa, una tecnica utilizzata da cento anni per determinare i componenti elementari di campioni ionizzati nel vuoto.

Recentemente è divenuto possibile applicare la metodologia a macromolecole biologiche complesse e grandi come le proteine (proteomica basata su spettrometria di massa). Lo sviluppo di tecniche di ionizzazione morbida (soft), che possono trasformare le macromolecole in ioni, ha rappresentato la chiave. La proteomica basata sulla spettrometria di massa sta progredendo a un ritmo sorprendente, schiudendo la conoscenza di fondamentali processi biologici.

Per poter alimentare questo nuovo campo in pieno sviluppo, è in corso un programma di scambi e una collaborazione tra eminenti laboratori accademici europei e nordamericani, con il sostegno del finanziamento dell’UE al progetto MSLIFE (“Integrating high performance mass spectrometry tools with application in life science”).

Gli scienziati del progetto si sono occupati essenzialmente dell’applicazione della spettrometria di massa alle scienze biologiche, sviluppando nuove tecnologie per identificare biomarcatori di malattie e favorendo l’integrazione di strumenti di spettrometria di massa con tecnologie biochimiche e biomediche. Tra i temi oggetti di indagine rientrano le modificazioni delle strutture delle proteine che determinano fisiopatologia, ripiegamento proteico non corretto dipendente dalla conformazione e strutture di riconoscimento molecolare.

Il primo periodo di rendicontazione è risultato particolarmente prolifico. I risultati sulla caratterizzazione delle cellule del sistema nervoso e su un nuovo strumento per una rapida diagnosi di una malattia ereditaria sono già stati pubblicati su giornali scientifici a valutazione paritaria. Il lavoro è stato anche illustrato in occasione di conferenze nazionali e internazionali.

MSLIFE sta rafforzando i legami tra laboratori accademici europei e nordamericani di altissimo livello, attraverso il lavoro congiunto sulla proteomica basata su spettrometria di massa. L’alleanza si sta dimostrando particolarmente proficua e si prevede che condurrà a importanti metodologie nuove, utili a identificare e combattere la malattia.