Nei mesi scorsi, una parte, la più consistente, del “Laboratorio di ricerca sulla terapia farmacologica e farmacogenomica della talassemia” (ThalLab) di Ferrara si è trasferita in Via Fossato di Mortara n. 74 (tel. 0532-424506/424443), all’interno di nuovi spazi assegnati dall’Università al Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare. Un’altra parte continuerà a funzionare presso il Centro di Biotecnologie che si trova a 100 metri, sulla stessa via. I nuovi locali sono spaziosi e pieni di luce e, finalmente, il suo Direttore scientifico, il Prof. Roberto Gambari, dispone di uno studio ampio che gli consente anche di avere riunioni di lavoro con i suoi numerosi collaboratori, tutti, anche se in misura diversa, coinvolti nell’attività del ThalLab. Li citiamo in ordine alfabetico, anche se ognuno ha il suo stato giuridico e il suo specifico ruolo scientifico. Sono i Dr.i Martina Baruffa, Nicoletta Bianchi, Monica Borgatti, Laura Breda, Giulia Breveglieri, Cristiano Chiarabelli, Enrica Fabbri, Giordana Feriotto, Alessia Finotti, Sara Gardenghi, Elisabetta Lambertini, Ilaria Lampronti, Carlo Mischiati, Letizia Penolazzi, Roberta Piva, Leonardo Viziello, Cristina Zuccato.
Non poteva mancare ovviamente una nostra visita al terzo piano di un nuovo ed accogliente fabbricato, che ospita anche la Sezione di Genetica Medica del Dipartimento di Medicina Sperimentale e Diagnostica. Ne abbiamo approfittato per porre al Prof. Gambari una serie di domande alle quali ha risposto con la consueta cordialità.
Elio Zago
“EX”, luglio/agosto 2004
Docente di Biochimica Applicata alla Facoltà di Farmacia dell’Università di Ferrara; Direttore del Centro di Biotecnologie dello stesso Ateneo; Direttore del ThalLab; Chief Editor della Rivista Scientifica Minerva Biotecnologica.
Prof. Gambari, la collaborazione con l’Associazione veneta per la lotta alla talassemia di Rovigo dura dal 1996 e nel 2000 si è intensificata con la creazione del ThalLab. Come valuta questa esperienza con una associazione di volontariato?
L’esperienza di intensa collaborazione con l’AVTL è stata sicuramente positiva e, per quanto mi riguarda, del tutto nuova. Mi era già capitato di intraprendere ricerche applicate per associazioni private interessate allo studio di particolari malattie genetiche (Telethon) e neoplastiche (AIRC, Associazione Italiana Ricerca sul Cancro). Tuttavia, non mi era mai capitato di avere un rapporto personale così stretto con una Associazione, basato su frequenti scambi di opinioni e di informazioni, su frequenti incontri e conferenze telefoniche, su frequenti “missioni congiunte” presso piccole e medie imprese potenzialmente interessate ai prodotti delle nostre ricerche, sull’organizzazione di seminari divulgativi e di sensibilizzazione dell’opinione pubblica.
Qual è l’obiettivo principale della sua ricerca?
Il mio gruppo di ricerca si è da sempre interessato, in generale, del controllo dell’espressione genica in cellule normali e patologiche. L’obiettivo principale della ricerca del ThalLab è quello di identificare e caratterizzare molecole in grado di stimolare nell’adulto affetto da beta-talassemia la produzione di emoglobina fetale (HbF). Se riuscissimo ad ottenere questo risultato utilizzando molecole che non presentano effetti tossici collaterali, potremmo essere in grado di proporre una
terapia alternativa per la cura di questa malattia. E’ noto infatti che basterebbe incrementare la produzione di HbF fino ad arrivare al 30% del contenuto medio di emoglobina usualmente presente nei globuli rossi “sani” per ottenere risultanze cliniche molto importanti e rendere il malato affetto da beta-talassemia indipendente dal regime trasfusionale che, al momento, è l’intervento terapeutico più praticato.
Attualmente, il gruppo di ricerca che coordino è, penso, strutturato in modo da coprire tutti gli aspetti della ricerca, che spaziano dalla diagnostica molecolare, allo studio della regolazione dell’espressione genica, allo sviluppo di nuove biomolecole terapeutiche, allo sviluppo di sistemi per lo studio in vivo di induttori di HbF, allo sviluppo di terapie innovative per complicanze cliniche rilevanti, quali l’osteoporosi.
Ogni ricercatore, borsista e dottorando di ricerca ricopre un ruolo specifico e determinante nell’attuazione di questo programma di ricerca. Ad esempio la Dott.ssa Giordana Feriotto coordina le ricerche nel settore della diagnostica molecolare, che vede impegnata anche la Dott.ssa Giulia Breveglieri. Sosteniamo due borsisti (la Dott.ssa Laura Breda e la Dott.ssa Sara Gardenghi) a condurre ricerche presso la Cornell University di New York, sotto la supervisione del Prof. Stefano Rivella. La Dott.ssa Nicoletta Bianchi e la Dott.ssa Monica Borgatti sono le responsabili degli studi sui precursori eritroidi da sangue periferico. Il Dott. Mischiati coordina le ricerche utilizzando la tecnologia dei microarry e si occupa di traduzione del segnale. La Dott.ssa Ilaria Lampronti ha come obiettivo di ricerca lo studio delle proprietà di estratti da piante medicinali nell’indurre produzione di HbF. La Prof.ssa Roberta Piva, insieme alla Dott.ssa Letizia Penolazzi e alla Dott.ssa Elisabetta Lambertini, si occupano di mettere a punto strategie innovative per indurre morte programmata (apoptosi) in osteoclasti, come strategia per curare forme osteopeniche associate alla talassemia.
La nascita del ThalLab ha dato prospettive nuove alla sua ricerca?
La nascita del Thal-Lab ha soprattutto permesso di dare una organizzazione alla ricerca, che era condotta in modo estemporaneo, anche se ad ottimi livelli. Abbiamo molto presto pensato di realizzare una “Home-Page” del ThalLab, allo scopo di rendere visibili le iniziative a chi è in grado di utilizzare Internet. Tale sito (www.talassemiaricerca.unife.it) è aggiornato periodicamente e riporta tutte le attività e i risultati ottenuti dal ThalLab, dando anche informazioni generali sulle basi molecolari della talassemia, sulla sua terapia, nonché informazioni sui “link” utili. Ci siamo resi conto che la divulgazione avrebbe potuto essere molto importante, anche per avvicinare studenti delle scuole superiori all’argomento “talassemia”. Proprio per questo, mi sono reso disponibile a produrre un CD-ROM sulla talassemia, che abbiamo chiamato “Thal-World (Pianeta Talassemia)”, in collaborazione con l’ASL di Ferrara. Le problematiche riguardanti la talassemia sono organizzate su due livelli, uno per studenti delle scuole medie, l’altro per studenti delle scuole superiori ed universitari. Sempre nel campo della divulgazione dei risultati ottenuti, abbiamo coordinato la stampa di un numero monografico della rivista Minerva Biotecnologica, della quale sono il Chief Editor, sulla Talassemia: il titolo di questo numero speciale è stato “New trends in the Development of Molecular Diagnosis and Therapy of Thalassemia” ed è stato pubblicato nell’ottobre 2003 e presentato al Congresso Internazionale della TIF.
Da un punto di vista “romantico” devo dire che sono tornato indietro nel tempo. La ricerca sul differenziamento eritroide mi ha infatti impegnato sin dai primi passi compiuti nel mondo scientifico. A questo proposito, ho avuto la fortuna di laurearmi sotto la supervisione di quello che considero il mio “maestro” in campo scientifico, il Prof. Antonio Fantoni, con il quale mi sono laureato a Roma nel lontano 1977, e grazie al quale sono stato indirizzato all’esperienza all’estero, presso il Cancer Center della Columbia University, a New York. Erano quelli i tempi in cui la biologia molecolare muoveva i primi passi.
Da un punto di vista “pratico”, accanto alla nascita del ThalLab, l’accordo con l’AVTL prevedeva forme importanti di sostegno alla ricerca che in questi anni hanno permesso di acquisire strumentazioni e materiale di consumo, nonché attivare un numero importante di borse di studio per giovani ricercatori, senza i quali non avremmo certamente ottenuto i dati che abbiamo conseguito.
Quali sono i risultati più rilevanti dell’attività del ThalLab?
Non ho lo spazio per descrivere in modo dettagliato i risultati più importanti delle ricerche condotte presso il ThalLab. Tuttavia, desidero elencarli in breve. Negli anni tra il 2001 e 2003 abbiamo identificato una serie di molecole in grado di indurre HbF in cellule eritroidi isolate da soggetti normali e talassemici; nel 2003 abbiamo dimostrato per la prima volta un utilizzo di molecole basate sugli acidi peptido nucleici (PNA) come molecole decoy per fattori di trascrizione; nel 2003 abbiamo sviluppato oligonucleotidi a doppia elica che causano apoptosi di osteoclasti e utilizzabili nella terapia sperimentale dell’osteoporosi; nel 2004 abbiamo messo a punto un protocollo diagnostico innovativo, basato su biosensori, per identificare le quattro mutazioni del gene per la beta globina più frequenti nel nostro territorio, e cioè la beta°-39, la beta°IVS(I)-1, la beta+IVS(I)6 e la beta+IVS(I)110. Desidero sottolineare che tali risultati sono stati pubblicati su riviste scientifiche di altissimo prestigio, come Blood, Laboratory Investigation, Eur.J.Haematology, British J.Haematology, Haematologica, e, inoltre, sono stati oggetto di brevetti nazionali ed internazionali, il deposito dei quali è stato reso possibile dal continuo sostegno finanziario da parte dell’AVLT.
Il ThalLab ha importanti rapporti di collaborazione internazionali: ce ne vuole parlare?
Il ThalLab ha numerose collaborazioni con laboratori esteri. Le più solide sono con il Professor Stefano Rivella del Department of Pediatric Hematology-Oncology del Weill Medical College della Cornell University (New York, USA) e con il Professor Eitan Fibach, del Department of Hematology, Hadassah University Hospital, Jerusalem, Israel. Abbiano attivato con il Professor Fibach un accordo di collaborazione Italia-Israele finanziato dal CNR e dal MOS (l’equivalente del CNR in Israele). Infine, abbiamo recentemente attivato rapporti di collaborazione con altri ricercatori, con prospettive interessanti. Vorrei citare quello con il Dr. Mahmud Tareq Hassan Khan (International Center for Chemical Sciences, HEJ Research Institute of Chemistry, University of Karachi, Pakistan) sullo studio dell’effetto di estratti da piante medicinali sul differenziamento eritroide. Il Dr. Khan sta attualmente frequentando il ThalLab, usufruendo di una borsa di studio dell’UNESCO.
Qual è il compito affidato alle sue collaboratrici Dr. Laura Breda e Dr. Sara Gardenghi che sono andate a lavorare a New York nel Laboratorio del Prof. Stefano Rivella?
La Dott.ssa Laura Breda e la Dott.ssa Sara Gardenghi hanno numerosi compiti molto importanti da svolgere presso il Laboratorio diretto dal Professor Rivella alla Cornell University, New York. Il principale è sviluppare modelli animali (topi transgenici) utilizzando vettori lentivirali prodotti a Ferrara, allo scopo di valutare l’efficacia in vivo delle molecole induttrici di HbF sviluppate presso il ThalLab. I primi costrutti sono stati già prodotti e spediti a New York. Un secondo compito è quello di sviluppare protocolli di terapia genica della beta-thalassemia. Per entrambi questi progetti svilupperemo topolini talassemici, in particolare per le forme di beta-talassemia più comuni presenti nella nostra regione.
Il ThalLab è in possesso di diverse molecole che inducono in modo significativo emoglobina fetale. Quali sono le prospettive di un loro sviluppo farmaceutico?
Effettivamente, la ricerca intrapresa sulla identificazione di induttori di HbF ha portato ad identificare un numero notevole di molecole interessanti. Le più interessanti sono state da noi “protette” da specifici brevetti. Ad esempio, il brevetto PCT/IB03/02632 del 3 luglio 2003 (“A novel use of rapamycin and structural analogues thereof”) riguarda la rapamicina, e il brevetto PCT/IB03/03462 del 30 luglio 2003 (“A novel use of angelicin and structural analogues thereof”) riguarda l’angelicina. A mio giudizio, le molecole su cui puntare sono la mitramicina, l’angelicina e la rapamicina, e la ricerca, nel prossimo futuro, si dovrà concentrare anche a valutare decine e decine di analoghi di queste molecole.
Le prospettive nello sviluppo farmaceutico delle nostre ricerche sono però fortemente condizionate dal fatto che i farmaci in grado di curare la talassemia sono considerati “farmaci orfani”, poiché questa malattia non è frequente. Per questo motivo risulta molto difficile convincere industrie farmaceutiche ad investire in questo settore. Penso che l’individuazione di partners industriali da coinvolgere nel trasferimento tecnologico dei nostri risultati sarà uno dei principali obiettivi del ThalLab nel prossimo futuro.
Sotto questo aspetto, va fatto notare che alcune delle molecole studiate come induttori in vitro di HbF sono utilizzate già in terapia, anche se per altre patologie. Qualora si rivelassero efficaci in vivo, i tempi necessari per una applicazione clinica potrebbero essere più brevi del previsto, poiché farmacocinetica e farmacotossicità sono già note.
Per il futuro, sto seriamente pensando di lavorare per la creazione di uno “Spin-off accademico” che faciliti anche l’individuazione di partners industriali
Il ThalLab dispone di mezzi finanziari sufficienti?
La situazione del ThalLab, a mio avviso, è buona perché ad esso viene destinata parte dei numerosi finanziamenti di origine pubblica e privata (MURST-COFIN, MURST-FIRB, AIRC) su cui può contare il mio gruppo di ricerca.
Tuttavia, oltre all’intervento rilevante e determinante dell’AVLT di Rovigo, servirebbero altri finanziamenti dedicati alla ricerca sulla talassemia perché, a parte la qualità della ricerca, la “quantità” della sperimentazione traducibile in “prodotti della ricerca” dipende in larga misura dal numero di ricercatori coinvolti e dal livello dei finanziamenti ottenuti.