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Un lavoro di maturità liceale giudicato
ottimo La nostra cara
Selene Araya, bravissima arpista alle nostre feste di Natale e nelle
ricorrenze importanti e ottima studentessa, e che sta terminando il suo ciclo
di studi al Liceo di Lugano, ha preparato il suo lavoro di maturità previsto dal programma
degli studi analizzando sperimentalmente la transidifferenziazione di alcune
cellule del pancreas. Il lavoro è stato
giudicato ottimo dagli insegnanti del Liceo ed è stato premiato anche
all’esterno della Scuola, dalla STSBC assumendocosì una valenza nazionale. Alla nostra Selene i migliori
complimenti. Prof. EnzoPfister Lavoro di maturità “ Insulina, storia e
innovazioni nel campo della biotecnologia”
È qui proposto un breve estratto di questo lavoro di
maturità, uno dei tre premiati dalla Società Ticinese delle Scienze Biomediche
e Chimiche (STSBC) e dall’Associazione Farmaceutici Ticinese
(AFTI) nell’ambito di lavori di
approfondimento in biologia ed in chimica nei licei cantonali. La premiazione
è avvenuta mercoledì 16 aprile al Liceo di Mendrisio.
Nella fotografia da sinistra: Marianna Mattich (Liceo Lugano2), Selene Araya (Liceo Lugano 1), Sebastiana Stähli (Liceo di Locarno) e il Dr. Alessandro Ruffoni. Perché
questo tema? La scelta di questo lavoro di maturità è stata motivata da un mio interesse per il problema del diabete e per la ricerca scientifica nelle biotecnologie. Oggigiorno sempre più persone sono colpite da diabete e si sta attualmente lavorando al miglioramento delle cure, soprattutto del farmaco principale che è l’insulina (ormone normalmente prodotto dalle cellule b situate nelle isole di Langerhans del pancreas, che ha il principale compito di abbassare il tasso glicemico, non prodotto da persone affette da diabete tipo 1). Ho pensato allora di raccontare una storia, quella dell’insulina e delle novità attualmente sul mercato, senza tralasciare anche i progetti mirati al suo futuro o i possibili campi di ricerca per una cura definitiva al diabete. Una settimana di studio organizzata da “scienze e gioventù” sul tema “ingegneria genetica in biologia e medicina” particolarmente istruttiva, mi ha dato un ulteriore stimolo a lavorare in questa direzione. Da quel momento ho cercato di capire le peculiarità chimiche e biologiche di questa sostanza per spiegarne il funzionamento e tutta la sua storia, quella di un ormone che ha salvato la vita di molte persone. L’obbiettivo di questa ricerca è parlare di insulina, biotecnologia, diabete e innovazioni nella ricerca chiarendo dei concetti attuali che probabilmente si pensa di conoscere, ma forse non abbastanza. La storia dell’insulina ci permette di comprendere dapprima alcuni importanti meccanismi del nostro corpo, secondariamente il ruolo della biotecnologia nella creazione di un farmaco. È importante fare questo tipo di analisi anche per capire come si lavora sulla base di sbagli e intuizioni che conducono a scoperte scientifiche. Capire questo percorso del passato può sicuramente aiutare a capire meglio l’evoluzione futura dell’insulina. Questa ricerca approfondisce inoltre alcune direzioni che sta intraprendendo la ricerca in questo campo e fa comprendere meglio le problematiche di una malattia come il diabete. Un
breve riassunto. I temi trattati si sviluppano da informazioni inerenti alla molecola di insulina umana ed al suo funzionamento, ad un’analisi storico-sperimentale dell’insulina prodotta in laboratorio che ha il compito di seguire la storia del farmaco sottolineandone i passi più importanti sotto una visione sperimentale. È poi chiarito l’uso farmacologico spiegando le diverse caratteristiche dei vari preparati insulinici e la malattia a cui fa fronte. In seguito si tratta la sua produzione in modo da meglio chiarire il compito della biotecnologia in questo campo. Questo processo avviene in laboratorio e si basa sull’individuazione della giusta sequenza di geni necessari per codificare lo sviluppo del prodotto finale desiderato e sulla moltiplicazione di questa proteina in colture batteriche. Questo tipo di procedimento permette un prodotto finale di insulina che è generalmente identico all’insulina umana. A questo punto le industrie farmaceutiche possono anche modificare il preparato per motivi fisiologici dell’assunzione del farmaco. Il futuro di questo ormone è incerto (insulina inalabile o compresse di insulina per assunzione orale) ma è interessante ipotizzare delle previsioni in base ai dati odierni. Ho poi ritenuto accennare altre cure che potrebbero essere definitive al problema del diabete mellito insulinodipendente (e non), ma si è ancora molto lontano dall’utilizzo di questi per diversi problemi di rigetto (il corpo non riconosce i tessuti trapiantati come “propri” e attiva un sistema di difesa) o di sperimentazione. Vi è poi la parte sperimentale che ho svolto a Ginevra seguita dal giudizio di un diabetologo in forma di intervista e mie considerazioni personali in un capitolo finale dove si discutono le informazioni raccolte. Lavoro
sperimentale: transdifferenziazione da cellule a a cellule b del pancreas La parte sperimentale del lavoro si concentra su una possibile cura del diabete ancora in fase di sperimentazione, attuando una transdifferenziazione da cellule a (che producono glucagone, ormone antagonista all’insulina che innalza la glicemia) a cellule b del pancreas. Questo sarebbe teoricamente possibile perché queste cellule inciderebbero poco sull’innalzamento della concentrazione dello zucchero nel sangue, mentre sarebbero sufficienti per soddisfare il fabbisogno giornaliero di insulina. Ho potuto collaborare a questo progetto in una settimana di studio a Ginevra grazie all’associazione “Scienze e gioventù” lavorando con professionisti del settore e in laboratori molto forniti. Io ho cercato di costruire una piccola parte di un plasmide inserendo, grazie a enzimi di restrizione e vari controlli quali primariamente l’elettroforesi, dei geni che servissero ad evidenziare l’espressione dell’insulina. Ricordiamo che un plasmide è un DNA circolare batterico presente nel citoplasma. Esso ha dimensioni ridotte e si può spostare tra le cellule (non per forza uguali ma geneticamente affini) influendo sulla variabilità genetica. I plasmidi hanno largo impiego nelle biotecnologie perché possono essere manipolati per produrre vettori ricombinanti. La mia è stata quindi solo una minima parte di questo grande progetto. Questa parte sperimentale è una delle meno quotate per la cura del diabete, ma è stata importante perché mi ha dato la possibilità di capire in cosa consiste la ricerca in questo ambito. Conclusioni Sono contenta di aver centrato il mio lavoro di maturità sull’insulina perché ho avuto la possibilità di scoprire tutto il vasto “mondo” che vi sta dietro. Questa è un ormone, un farmaco, una storia, un prodotto della biotecnologia, un ambito di ricerca. Mi sono infatti resa conto di quanto sia ampio l’argomento trattato: è stato difficile scegliere i temi da ampliare approfonditamente e quelli da mettere in secondo piano. Ho inoltre capito l’estrema importanza della ricerca in questo campo; sono infatti molto positiva a sviluppi futuri riguardanti la cura al diabete. Per una malattia che riguarda circa il 5% della popolazione mondiale la scienza deve essere più che stimolata! Sono arrivata alla conclusione che uno degli scopi principali di un lavoro di maturità è quello di riuscire a trasmettere, oltre che una semplice presentazione del tema, anche un apporto culturale interessante e a diversi livelli di approfondimento per il lettore. È stata inoltre un’esperienza anche molto formativa; dal raccogliere le informazioni e selezionarle, elaborarle in modo diverso (tabelle, grafici, schemi esplicativi, fotografie), scriverle con l’ausilio del programma di scrittura (di cui ho scoperto molti “segreti”), eseguire una parte sperimentale in laboratorio con l’aiuto di esperti nel settore (dove ho capito molti aspetti pratici della ricerca scientifica) e sviluppare un nuovo senso “autocritico”. Sono inoltre curiosa di confrontare le mie riflessioni in vista di scoperte future e di aver capito quali sono i miei effettivi campi di interesse. Queste riflessioni ne hanno aperte altre sul mio futuro e quindi su una mia prossima scelta professionale. È difficile capire quali sono gli studi più adatti in un’età come la nostra dove non si è totalmente coscienti delle proprie potenzialità. Farsi tante domande e cercare di rispondervi crea una sorta di “strada” e questo mi ha guidata a capire anche me stessa. Posso dire che questo è stato nel vero senso della parola un lavoro di maturità. Selene Araya (selene_r7@hotmail.com) Prof. Enzo Pfister
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