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Medaglia Giorgio Modena 2021 al prof. Metrangolo

Il professor Pierangelo Metrangolo, del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano, ha ricevuto la Medaglia Giorgio Modena per l’anno 2021.

La premiazione è avvenuta durante il XXVII Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana. La Medaglia, istituita nel 2019, viene assegnata ogni due anni per onorare la memoria e il lavoro di Giorgio Modena, uno dei maestri e dei pionieri della ricerca in chimica fisica organica. Il Consiglio Direttivo della Divisione di Chimica Organica ha assegnato al prof. Metrangolo la prestigiosa onorificenza con la seguente motivazione:

“Per l’originalità e il rigore metodologico delle sue ricerche sulla chimica dei composti alogenati che, partendo da studi pioneristici sulle interazioni intermolecolari deboli a base del legame ad alogeno, ha permesso il controllo fine delle proprietà e funzionalità di materiali molecolari e supramolecolari con rilevanti ricadute innovative in settori applicativi che spaziano dalla scienza dei materiali alla biologia”.

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“È un grande riconoscimento, per uno scienziato che si occupa di interazioni intermolecolari”, commenta il prof. Metrangolo, che prosegue: “ed è un onore che condivido con i colleghi del gruppo di ricerca. In particolare con Giuseppe Resnati (del quale abbiamo parlato su MAP 9, a pagina 40) con cui ho avuto la fortuna di scoprire qualcosa di nuovo nella chimica, che verrà studiato e approfondito per decenni”.

Metrangolo si riferisce al legame ad alogeno, scoperto dai due scienziati proprio nei laboratori del dipartimento di Chimica del Politecnico di Milano alla fine degli anni 90, che ha rappresentato una vera e propria rivoluzione nella nostra comprensione dei legami intermolecolari. La scoperta è stata poi approfondita al Politecnico di Milano anche attraverso diversi progetti di ricerca ERC finanziati dalla Commissione europea (per esempio, vi abbiamo raccontato di Minires, un nuovo bioelastomero peptidico, caratterizzato da eccezionali proprietà elastomeriche, nel numero 6 di MAP, a pagina 31) e sviluppata per l’applicazione industriale a partire dal 2017 grazie a Switch2Product (sempre su MAP 9, a pagina 32, vi raccontiamo cos’è l’Innovation Challenge del Politecnico di Milano e come si sviluppa il “technology readiness level” di un’invenzione).

COS’È IL LEGAME AD ALOGENO?

Nel 2013, la IUPAC ha definito il “legame ad alogeno” come l’interazione intermolecolare che coinvolge gli atomi di alogeno in una molecola come accettori di densità elettronica. Tale nomenclatura evidenzia le similitudini di questa nuova interazione intermolecolare con il ben più noto e diffuso legame a idrogeno, dal quale si distingue per una più spiccata direzionalità. Il legame ad alogeno può oggi essere considerato a tutti gli effetti come un nuovo strumento a disposizione dei chimici di tutto il mondo per progettare e realizzare nuovi materiali e nuovi farmaci (Figura 1).

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Struttura a raggi X dell’inibitore delle chinasi, tetrabromobenzotriazolo legato con i suoi 4 atomi di bromo alla proteina bersaglio (tratto da Current Opinion in Solid State and Materials Science 13(3-4):36-45; DOI:10.1016/j.cossms.2009.05.001).

“Non l’abbiamo inventato noi: la natura era già al corrente del legame ad alogeno”, ironizza Metrangolo, che prosegue: “uno degli esempi più importanti dell’utilizzo del legame ad alogeno in natura è l’ormone tiroideo, la tiroxina, che presenta 4 atomi di iodio nella sua struttura chimica, che interagiscono via legame ad alogeno con le biomolecole del nostro organismo”. La scoperta del legame ad alogeno servirà a chimici e nanotecnologi per progettare nuovi materiali sfruttando questa interazione per legare tra loro le molecole, “come se fossero mattoncini molecolari”, spiega il ricercatore, “che permettono di modulare le proprietà del materiale: per esempio nuovi farmaci, da farmaci a supporto della tiroide a antitumorali che si leghino al bersaglio con legame ad alogeno, o anche per applicazioni in cosmetica e medicina riparativa(Figura 2).

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Ingegnerizzazione della tasca idrofobica di fibrille peptidiche amiloidi mediante legame ad alogeno (immagine realizzata da Alfonso Gautieri, Politecnico di Milano).

Nuove terapie: una spin off del Politecnico per curare la maculopatia

La maculopatia essudativa è una patologia dell’occhio molto diffusa e rappresenta la prima causa di cecità per gli over 50. Per curarla, ad oggi è necessario sottoporsi a frequenti iniezioni, un processo invasivo e impattante sulla vita dei pazienti che li spinge, molto spesso, ad abbandonare la terapia.

Per evitare l’abbandono precoce delle cure, un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano in collaborazione con il Dipartimento di scienze cliniche e biomediche “Luigi Sacco”, ASST Fatebenefratelli-Sacco, Università degli Studi di Milano, ha sviluppato Mag Shell: un dispositivo che, con un’unica iniezione, è capace di rilasciare precise dosi di farmaco ad intervalli di tempo predefiniti.

Il dispositivo vede la luce nel 2015 a partire dalla tesi di dottorato di Marco Ferroni, ingegnere biomedico del Politecnico di Milano. In sei anni, grazie al supporto del Polihub che ha incubato MgShell, la spin off vincitrice di numerosi premi e investimenti, sono stati sviluppati la tecnologia e il modello di business.

Credits: Polihub
MAG SHELL: UNA NUOVA FRONTIERA TERAPEUTICA PER LA MACULOPATIA ESSUDATIVA

Il dispositivo oculare Mag Shell è un “contenitore” di farmaco che viene inserito, con un’unica iniezione, all’interno dell’occhio e rilascia il principio attivo gradualmente, garantendo così una maggiore aderenza dei pazienti al protocollo terapeutico.

Questo funzionamento è possibile grazie alla conformazione del dispositivo stesso, che alterna strati di materiali biodegradabili, costituiti da magnesio o da sue leghe, a dosi di farmaco.

“Oggi questo significa evitare che il 40% dei pazienti che abbandona la terapia diventi cieco, significa ridurre drasticamente l’impatto sociale che le patologie croniche hanno” spiega Ferroni in un’intervista.

I vantaggi di questa procedura sono molteplici: oltre alla riduzione dei costi e dell’impatto dell’attuale trattamento farmacologico su pazienti maculopatici, staff ospedaliero e sulla spesa sanitaria, ci sono promettenti possibilità di usare MagShell anche in altri ambiti di applicazione farmaceutica.

Al momento il dispositivo è in fase di sperimentazione preclinica in vitro e presto inizierà il primo studio pilota su animale.

Cover Photo: Polihub

Il MAP è la rivista degli Alumni del Politecnico di Milano. È una mappa per ritrovare, scoprire e conoscere tutto quello che è nato, partito e cresciuto nel nostro Ateneo. Qui sotto trovi un articolo correlato: se ti piace quello che stai vedendo, sostienici. Potrai ritirare la tua copia gratuitamente.