La Piattaforma Nazionale di Editing Genomico e Modelli di Malattia con Giovanni Fagà

Vi presentiamo Giovanni Fagà, responsabile della Piattaforma Nazionale di Editing Genomico e Modelli di Malattia. La missione principale della PN è fornire accesso a tecnologie all’avanguardia nei campi delle cellule staminali pluripotenti, della generazione di modelli cellulari e dell’ingegneria genomica. Utilizzando tecnologie avanzate di automazione di laboratorio, il team della PN crea flussi di lavoro modulari per la generazione di cellule staminali, la manipolazione genomica e la differenziazione, migliorando la velocità e la standardizzazione nella modellazione delle malattie. Il sistema consente la generazione di strumenti investigativi per lo studio di malattie precedentemente inaccessibili e collabora con le principali strutture di biologia delle cellule staminali in Europa e oltre per condividere competenze e armonizzare i protocolli.

Giovanni, parlaci del tuo background: cosa ti ha ispirato a intraprendere una carriera nella ricerca sulle scienze della vita?

Penso che vi piacerebbe ascoltare la storia di un bambino curioso, sempre impegnato a sperimentare e a costruire macchine straordinarie. Non è il mio caso. Da bambino ero appassionato di computer ed elettronica. La biologia è arrivata molto più tardi, quando ho deciso che dovevo capire come funzionano gli esseri viventi. Non l’abbiamo ancora capito, quindi per ora mi fermo qui.

Puoi condividere un’esperienza della tua carriera che ha avuto un impatto sul tuo sviluppo professionale? Ci sono fonti di ispirazione o modelli specifici che hanno influenzato il tuo percorso?

Posso citarne due, tra i tanti. Il mio insegnante di biologia quando avevo 15 anni. Mi illuminò durante una lezione sulla fotosintesi: Imparai che RuBisCO era il re di tutti gli enzimi, che tutti noi sediamo sui nostri comodi divani grazie al ciclo di Calvin.

Un laboratorio di fisiologia all’università: il professore ci mostrò come stimolare elettricamente il nervo di una rana e poi ci chiese: “Cosa distingue l’uomo dall’animale?”. Abbiamo provato tutti a rispondere, per settimane, senza azzeccare la risposta. Alla fine ci disse: “La storia”.

Mi sono innamorato perdutamente della scienza.

Puoi descrivere un momento in cui hai affrontato una sfida o una battuta d’arresto significativa nella tua carriera, e come l’hai superata?

Non sono uno scienziato di successo; sono uno che fallisce con successo. E ho fallito molte volte, imparando la lezione più importante: non è mai finita, non è la tua unica possibilità. Sono diventato quello che sono perché ho imparato a rialzarmi.

Di cosa si occupa la Piattaforma in HT? Puoi spiegare brevemente gli obiettivi e le finalità del vostro lavoro?

La Piattaforma svolge un ruolo centrale in un panorama dinamico, con l’obiettivo di creare una piattaforma di modellazione delle malattie all’avanguardia attraverso un quadro multidisciplinare. I servizi comprendono la generazione di cellule staminali pluripotenti da campioni di pazienti, la loro ingegnerizzazione e il successivo sviluppo di modelli tridimensionali – gli organoidi. Questo approccio ci permette di approfondire le sfumature di malattie che un tempo erano fuori dalla nostra portata. Ciò che ci distingue è il nostro impegno a sfruttare piattaforme robotiche all’avanguardia. In questo modo, non ci limitiamo ad automatizzare i processi manuali, ma li eleviamo a flussi di lavoro efficienti e ad alte prestazioni.

Quali risultati o scoperte degni di nota la PN ha già ottenuto?

Il risultato più importante è stato quello di costruire e gestire, da zero, una struttura in grado di fornire un portafoglio complesso di servizi la cui esecuzione richiede personale altamente specializzato e risorse tecnologicamente sofisticate. La generazione, la manipolazione e l’ingegneria genetica delle cellule staminali richiedono l’attuazione di protocolli molto lunghi, il cui completamento è soggetto a una pletora di variabili sperimentali. Siamo riusciti nel nostro intento di standardizzare questi protocolli e renderli utilizzabili dalla comunità scientifica.

Puoi condividere qualche progetto o iniziativa che la PN ha in programma di intraprendere?

Siamo in continua evoluzione. I prossimi 18 mesi saranno dedicati a tradurre la gestione delle cellule staminali e una selezione di protocolli di generazione di organoidi in flussi altamente automatizzati. Inoltre, stiamo preparando una serie di corsi e workshop per insegnare le tecniche di base della coltura delle cellule staminali e dell’editing genico.

In che modo la Piattaforma contribuisce al progresso della salute umana e della tecnologia?

Attualmente stiamo assistendo a un cambiamento significativo nella conoscenza scientifica, guidato dai notevoli progressi tecnologici degli ultimi due decenni. Il nostro obiettivo generale è quello di democratizzare l’accesso a queste tecnologie, garantendo che siano disponibili a un ampio spettro di utenti. L’utilizzo di cellule staminali e organoidi derivati da pazienti ha aperto strade per lo studio di patologie che prima erano considerate inaccessibili. Condizioni come le malattie dello sviluppo neurologico, le malattie cardiometaboliche e le malattie genetiche rare non sono più confinate alle limitazioni del modello animale. Se da un lato i modelli animali hanno apportato contributi sostanziali, dall’altro hanno dimostrato notevoli limitazioni. Oggi abbiamo la possibilità di studiare in vitro lo sviluppo del sistema nervoso o la modellazione di un cuore, spingendo i confini di ciò che un tempo si pensava fosse possibile nell’esplorazione scientifica.

Come promuovete la collaborazione e incoraggiate la ricerca interdisciplinare all’interno della PN e con il resto di HT?

Negli istituti scientifici la collaborazione dovrebbe nascere spontaneamente. Ricevo costantemente richieste di collaborazione e ogni giorno, insieme agli altri responsabili NF, costruiamo un percorso comune per integrare le nostre competenze. La scienza non può essere fatta da soli.

Quali sono le principali sfide che devi affrontare alla guida di una PN e come le superi?

Le Piattaforme nazionali sono al loro debutto. L’ambizione di creare un’infrastruttura di ricerca in grado di fornire servizi e supporto a una vasta comunità di scienziati, un’intera nazione, è entusiasmante, ma comporta un immenso lavoro organizzativo, costellato di ostacoli e vicoli ciechi. Sono supportato dal mio team, un incredibile gruppo di scienziati, e dalle persone che lavorano duramente ogni giorno allo Human Technopole. Solo insieme possiamo creare qualcosa di unico.

Come riesci a mantenere un equilibrio tra lavoro e vita privata mentre gestisci una PN? Ci sono strategie che ritiene utili per gestire il tuo tempo in modo efficace?

Ho trovato un equilibrio dopo molti anni. La mia ricetta è quella di avere sempre tempo da dedicare alla mia famiglia e a me stessa, anche se questo significa sacrificare parte del mio programma quotidiano. Ogni giorno, al lavoro, cerco di essere la persona migliore che posso essere. Per farlo, deve esserci un’intera vita di altre cose sotto di me.

Quali sono le tendenze o le tecnologie emergenti nel tuo campo di ricerca che trovi particolarmente eccitanti o promettenti per il futuro?

La nostra struttura si occupa di cellule staminali, organoidi, editing genico e automazione. Quante ore avete a disposizione? Ok, mettiamola così: nei prossimi dieci anni (più o meno?), le tecnologie di editing genico completeranno la transizione da strumento di laboratorio ad approccio terapeutico consolidato. Sarà una rivoluzione, e non sappiamo ancora esattamente come avverrà. Genereremo organoidi sempre più complessi, ma la grande rivoluzione sarà la possibilità di modellare le malattie su sistemi multiorgano sofisticati, riproducibili e miniaturizzati. L’evoluzione di quello che oggi chiamiamo organo su chip.

Quale consiglio daresti ai giovani ricercatori che aspirano a diventare leader nel campo delle scienze biologiche?

Imparare a fallire.

Cosa pensi che saresti se non fossi uno scienziato?

Uno scrittore di romanzi polizieschi o fantasy.