Le cinque punte di diamante della ricerca italiana negli Stati Uniti

Roma. Si svolge oggi all’Ambasciata d’Italia a Washington, sotto l’alto patronato del presidente della Repubblica e del ministero degli Esteri e alla presenza dell’ambasciatore Armando Varricchio, l’annuale conferenza dell’Issnaf, la fondazione che riunisce scienziati e studiosi italiani negli Stati Uniti e in Canada. Oltre a importanti contributi di insigni specialisti italiani e americani sul tema “Scienza e bellezza: l’eredità di Leonardo”, saranno consegnati a cinque vincitori, tutti giovani scienziati italiani che lavorano negli Stati Uniti, i cinque premi denominati “Issnaf Young Investigators Award” per altrettante precise categorie. Giurie di esperti hanno designato i vincitori, selezionandoli tra decine di eccellenti domande ricevute. Abbiamo chiesto ai premiati, in esclusiva per il Foglio, di spiegare brevemente le ricerche che hanno meritato questi prestigiosi riconoscimenti.

Prevenire i disastri ambientali

Pietro Milillo, ricercatore confermato presso la Nasa, al Jet Propulsion Laboratory del California Institute of Technology, ha ottenuto il premio Anna Maria Molteni per la Matematica e la Fisica. “Mi occupo di studiare le deformazioni del terreno tramite tecniche di telerilevamento radar a microonde che permettono di raggiungere precisioni, relative alla misura di spostamenti, dell’ordine del millimetro”, spiega Milillo. “In particolare mi occupo dello studio della criosfera terrestre e cerco di svelare nuovi meccanismi tramite i quali i ghiacciai arretrano e si sciolgono. Queste misure vengono poi utilizzate per migliorare i modelli di predizione di innalzamento del mare. Mi occupo anche di analizzare le deformazioni che caratterizzano infrastrutture come strade, ponti, dighe alla ricerca di indicatori di potenziale deterioramento. Lo studio delle infrastrutture – continua il ricercatore – si concretizza nell’utilizzare satelliti per capire come il suolo si deforma e sviluppare sistemi automatici in grado di analizzare e individuare elementi precursori di disastri”. Le misurazioni sono state effettuate dal satellite Tedesco TanDEM-X e dal radar-sounder da aereo della missione aerea Nasa Operation Ice Bridge e hanno dimostrato l’esistenza di una enorme cavità subacquea, grande quanto due terzi di Manhattan, al di sotto del ghiacciaio Thwaites. Si tratta di uno dei più importanti dell’Antartide dell’ovest capace, da solo, di innalzare il livello medio del mare di circa 50 centimetri.

Chemioterapia personalizzata

In tutt’altro campo, una nota di misurato ottimismo la si ottiene invece dai lavori del dottor Andrea Idili, biotecnologo all’Università della California a Santa Barbara, vincitore del premio IBM-Bio4Dreams per la ricerca in Medicina e Bioscienze. “Il mio sensore, modificato con Dna sintetico, riesce a misurare in tempo reale la concentrazione di farmaco direttamente nel paziente – ci spiega Idili – Questo approccio innovativo permette al medico di somministrare in maniera più precisa e sicura la giusta dose di farmaco in modo tale da poterne evitare eventuali sotto o sovra dosaggi. Pensiamo, per esempio, alla somministrazione di un chemioterapico che possa essere dosato in modo personalizzato ad hoc per il paziente rendendo più sicuro il trattamento e massimizzandone l’effetto terapeutico”.

Terapie mirate

In un settore attinente lavora Elisa Franco, professore associato in Ingegneria aerospaziale e meccanica all’Università della California a Los Angeles, vincitrice del premio Franco Strozzabosco per giovani ingegneri. “Il mio gruppo sviluppa componenti biologici artificiali usando Dna e Rna, per applicazioni che includono nuovi materiali, biosensori, e somministrazione mirata di farmaci – dice Franco – Il Dna e l’Rna sono polimeri ‘programmabili’, in quanto le loro interazioni possono essere pianificate e ottimizzate usando algoritmi e le molecole ‘programmate’ si assemblano spontaneamente con alta precisione. In questo modo – spiega ancora la ricercatrice – si possono ottenere strutture complesse in modo rapido e con tecniche di laboratorio semplici. Il premio Isnaff mi è stato assegnato per lo sviluppo di materiali a struttura tubolare composti da Dna e Rna che cambiano forma reversibilmente in base a fattori ambientali come temperatura e acidità. In futuro il mo gruppo si occuperà di inserire strutture auto-assemblanti di Rna nelle cellule per riprogrammarne il comportamento, in particolare in caso di patologie”. Si tratta quindi di una ricerca che potrebbe avere un impatto estremamente utile per future terapie mirate.

La guerra al mieloma

Giada Bianchi, medico e ricercatore al Dana Farber Cancer Institute di Boston, Massachusetts, Instructor in Medicine alla Scuola di Medicina di Harvard e Direttore associato del Programma Amiloidosi al Brigham and Women’s Hospital/Dana Farber Cancer Institute di Boston, è stata premiata con il premio Paola Campese per la ricerca sulla leucemia. “Le mie ricerche sono sulla caratterizzazione del ruolo della proteina ROBO1 nella patogenesi del mieloma, un tumore di cellule del sangue. ROBO1 è una proteina abbondantemente espressa sulla superficie di cellule di mieloma multiplo. I nostri dati dimostrano che, quando ROBO1 viene ‘rimosso’ attraverso tecniche di manipolazione genetica, le cellule di mieloma smettono di crescere e di interagire con cellule di supporto nel midollo osseo, portando alla riduzione della crescita e alla disseminazione di questo tumore in modelli animali. Queste scoperte aprono la strada a nuove terapie per inibire la funzione di ROBO1 in mieloma e possibilmente altri tumori”. Con giustificata fierezza, Bianchi aggiunge che, a riconoscimento di questi studi, ha vinto numerosi sussidi di ricerca e altri premi, incluso il prestigioso Damon Runyon Cancer Research Foundation Physician Scientist Award.

L’IA contro i cyber attacchi

Dopo queste confortanti promesse nel campo della Biomedicina, si passa infine ad altrettanto confortanti promesse nella protezione dai cyber attacchi. Francesco Restuccia è ricercatore alla Northeastern University di Boston, Massachusetts. Ha ottenuto il premio Mario Gerla per giovani computer scientist. I suoi lavori (precisa il comunicato stampa della Issnaf) mirano a indagare le capacità che svariati dispositivi possono sviluppare nel riconoscere, tramite l’intelligenza artificiale, i segnali degli oggetti tra loro connessi. Si tratta di rendere così più efficienti, più autonome e più sicure le interazioni wireless. “I dispositivi devono poter comunicare tra di loro in sicurezza, devono ottimizzarsi automaticamente, senza intervento umano, reagire e partecipare attivamente con tutto ciò che hanno intorno – spiega Restuccia – Le reti wireless che usiamo oggi sono basate su protocolli e paradigmi vecchi, monolitici, quindi non in grado di sostenere le prestazioni richieste dalle reti moderne. Nel nostro gruppo usiamo modelli di intelligenza artificiale, per esempio, per distinguere i dispositivi basandoci su delle microscopiche, ma difficilmente imitabili, imperfezioni nella forma d’onda che producono. In questo modo gli oggetti connessi non solo possono essere autenticati efficientemente, ma riescono anche a comunicare efficacemente tra di loro. Il rischio di cyber attacchi viene così largamente scongiurato.”

Dalla potenziale prevenzione di sciagure ecologiche, alla medicina personalizzata, alla difesa elettronica contro gli hacker, questi giovani ricercatori italiani negli Stati Uniti danno lustro al nostro paese e fanno avanzare le frontiere delle loro discipline. Un cocktail scientifico e umanistico non comune.