Avete mai visto un lievito che brilla? Probabilmente no, ma è esattamente quello che hanno creato i ricercatori dell’Università Ca’ Foscari di Venezia. Il loro super lievito non è solo una curiosità da laboratorio: è una macchina biologica che produce farmaci rivoluzionari.
L’industria farmaceutica spende miliardi e anni per testare una singola molecola: questi organismi microscopici possono vagliare 100 milioni di candidati terapeutici in poche ore. La tecnologia si chiama “green pharma” e promette di rendere la medicina più sicura, più economica e più rispettosa dell’ambiente: il futuro dei farmaci, cari miei, ha il sapore di birra.
Come trasformare il super lievito in una farmacia vivente
Il protagonista di questa storia si chiama Saccharomyces cerevisiae, una vecchia conoscenza: il comune lievito di birra che conoscete bene. Ma quello creato dal team di Alessandro Angelini all’Università Ca’ Foscari non è per niente comune. I ricercatori hanno geneticamente modificato miliardi di queste cellule trasformandole in microscopiche fabbriche luminose. Ogni cellula produce un peptide macrociclico diverso, una classe di molecole che rappresenta il futuro della medicina personalizzata.
La genialità sta nel sistema di rilevamento: quando una cellula di super lievito produce un peptide terapeuticamente promettente, inizia a brillare come una lucciola. Con la citometria a flusso quantitativa i ricercatori possono monitorare in tempo reale milioni di candidati farmaceutici simultaneamente. Sara Linciano, prima autrice dello studio pubblicato su Nature Communications, spiega:
“Abbiamo manipolato le cellule di lievito in modo che ognuna funzioni come una ‘micro-fabbrica’ che diventa fluorescente quando produce un composto specifico”.
Questa tecnologia, chiamata Yeast display, permette di analizzare 100 milioni di peptidi diversi in modo rapido ed efficace, un processo che con i metodi tradizionali richiederebbe decenni.
I peptidi macrociclici del super lievito cambiano tutto
I peptidi macrociclici prodotti dal super lievito non sono farmaci qualunque. Sono molecole ad anello che combinano la precisione degli anticorpi con la stabilità dei farmaci tradizionali. A differenza delle medicine convenzionali, che spesso colpiscono bersagli multipli causando effetti collaterali, questi peptidi sono progettati per legarsi con precisione millimetrica a specifici recettori cellulari.
Ylenia Mazzocato, co-leader della ricerca, sottolinea l’aspetto ambientale:
“Sfruttando la macchina naturale del lievito, produciamo molecole peptidiche biocompatibili e biodegradabili, rendendole sicure per la salute e l’ambiente”.
Per questo si parla di “green pharma”: la sostenibilità diventa parte integrante dello sviluppo farmaceutico.
Il super lievito della Ca’ Foscari ha dimostrato di poter creare peptidi efficaci contro cinque diversi bersagli proteici, con affinità che vanno dal range micromolare a quello picomolare. Tradotto in termini pratici: farmaci che funzionano a dosi minuscole con effetti collaterali quasi azzerati.
La cristallografia rivela i segreti del super lievito
Per comprendere come questi peptidi del super lievito raggiungano una precisione così elevata, il team ha utilizzato la cristallografia a raggi X. Zhanna Romanyuk, responsabile dell’analisi strutturale, ha scoperto che i peptidi selezionati mostrano “una complementarità di forma ottimale e un’ampia interazione superficiale” con i loro bersagli.
In pratica, ogni peptide prodotto dal super lievito si incastra perfettamente nel suo recettore come una chiave nella serratura. Questa precisione spiega non solo l’elevata affinità, ma anche la squisita selettività che previene effetti indesiderati su altri sistemi biologici.
L’analisi ha rivelato che i peptidi mantengono strutture molecolari stabili e vincolate, caratteristiche che li rendono resistenti alla degradazione enzimatica e quindi più efficaci nel tempo rispetto ai farmaci peptidici lineari attualmente in uso.
Dal super lievito ai pazienti: la strada verso la commercializzazione
La tecnologia del super lievito non è rimasta confinata nei laboratori universitari. Parte di questa innovazione è già stata brevettata da Ca’ Foscari e acquisita dalla startup Arzanya S.r.l., fondata dai ricercatori stessi. Un passaggio cruciale che dimostra la concretezza commerciale di questa scoperta.
Alessandro Angelini enfatizza le potenzialità terapeutiche:
“Stiamo spingendo i confini di questa tecnologia per creare peptidi macrociclici che possano fornire terapie avanzate direttamente a cellule specifiche”.
L’obiettivo è sviluppare trattamenti per malattie che oggi rappresentano sfide terapeutiche quasi impossibili da affrontare con i farmaci convenzionali. Il super lievito potrebbe aprire la strada a medicine personalizzate per patologie complesse come il cancro, le malattie neurodegenerative e le rare malattie genetiche, tutte aree dove la precisione terapeutica è fondamentale.
Venezia tra bellezza e innovazione scientifica
Questa scoperta arriva da una città che, come ho sottolineato in precedenza, continua a stupire per la sua capacità di coniugare tradizione e innovazione. Venezia, tra la sua meravigliosa bellezza architettonica e ricercatori così fantastici, alla fine non ha certo bisogno del matrimonio di Jeff Bezos per finire in copertina sui giornali internazionali.
Il lavoro rappresenta una collaborazione internazionale che ha coinvolto ricercatori dal Kyoto Institute of Technology, dall’Accademia Cinese delle Scienze, dall’Università di Padova e dall’École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Un network di eccellenza che posiziona l’Italia al centro della rivoluzione farmaceutica biotecnologica.
La ricerca è stata supportata dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) e dall’iniziativa Next Generation EU: ancora una volta gli investimenti nella ricerca generano innovazioni con impatto globale.
Ed è solo l’inizio
Questo super lievito è solo l’inizio di una trasformazione più ampia nell’industria farmaceutica. Se i metodi tradizionali di scoperta dei farmaci sono lenti, costosi e spesso inefficaci, questa e altre tecnologie in sviluppo accelereranno drasticamente i tempi di sviluppo riducendo contemporaneamente i costi.
L’approccio del super lievito elimina la necessità di sintesi chimiche complesse e purificazioni costose: ogni peptide viene prodotto direttamente dalla cellula che lo espone sulla sua superficie, permettendo una caratterizzazione immediata delle sue proprietà terapeutiche.
Nei prossimi anni potremmo assistere alla nascita di una nuova generazione di “farmaci supramolecolari”, come quelli che abbiamo visto per la riparazione del midollo spinale, dove assemblaggi di molecole multiple sostituiscono i principi attivi singoli.
Il super lievito non è solo una scoperta scientifica: è la promessa di una medicina più umana, più precisa e più sostenibile. Una medicina che rispetta tanto il paziente quanto il pianeta, brillando di luce propria nel panorama della ricerca biomedica mondiale.
