Il Premio Shaw riconosce il successo di uno scienziato finanziato dall’UE per aver fatto progredire una tecnologia di immaginografia 3D all’avanguardia
Il biologo molecolare e borsista del Consiglio europeo della ricerca Wolfgang Baumeister è stato insignito del Premio Shaw in occasione di una conferenza stampa, tenutasi a Hong Kong il 27 maggio 2025. Direttore emerito e membro scientifico dell’Istituto Max Planck di biochimica in Germania, Baumeister ha ricevuto questa onorificenza per il suo rivoluzionario lavoro sul progresso della tomografia crioelettronica (cryo-ET, cryogenic-electron tomography), una tecnologia che permette di comprendere meglio le modalità con cui i virus attaccano il corpo umano, consentendo l’elaborazione di nuovi trattamenti. La ricerca svolta da Baumeister è stata sostenuta da due progetti finanziati dall’UE: mentre TOPAG, lanciato nel 2013, si è concentrato sull’aggregazione di proteine tossiche nella neurodegenerazione, il secondo di questi, ancora in corso e intitolato SymPore(si apre in una nuova finestra), ha avuto inizio nel 2021 e sta approfondendo i dettagli strutturali dei plasmodesmi (i canali microscopici che collegano le cellule delle piante) a risoluzione quasi atomica avvalendosi della cryo-ET.
Superare gli ostacoli
Baumeister ha compiuto progressi rivoluzionari nel campo della cryo-ET, una tecnica di immaginografia utilizzata al fine di visualizzare campioni biologici come proteine, macromolecole e strutture cellulari in 3D nel loro ambiente nativo all’interno delle cellule. Il biologo molecolare ha affrontato i lunghi processi e le congetture legate all’identificazione delle macromolecole attraverso lo sviluppo di un metodo computazionale noto come «template matching», che ha permesso agli scienziati di localizzare e identificare le posizioni e gli orientamenti dei complessi macromolecolari in ambienti cellulari affollati, migliorando in tal modo l’accuratezza e l’automazione della cryo-ET. Per superare le limitazioni imposte dal fatto che la cryo-ET era applicabile solamente a campioni molto piccoli e molto sottili come virus, batteri e lieviti, Baumeister e il suo team hanno perfezionato l’uso della fresatura a fascio ionico focalizzato (FIB, focused ion beam), un processo utilizzato nel settore della produzione. Nella cryo-ET, la fresatura FIB rimuove il materiale biologico dall’esterno dei campioni spessi, rendendo le sezioni rimanenti abbastanza sottili da poter essere analizzate: in tal modo, gli scienziati hanno avuto la possibilità di studiare le cellule e i tessuti di organismi superiori che in precedenza era impossibile analizzare attraverso la cryo-ET. I risultati ottenuti da Baumeister vanno al di là dello sviluppo della cryo-ET: congiuntamente ai suoi colleghi, l’esperto ha analizzato il complesso del proteosoma 26S, necessario per eliminare le proteine danneggiate o non necessarie nelle cellule, chiarendo inoltre il modo in cui l’alterazione della funzione dei proteosomi contribuisce alle malattie umane. Per di più, la cryo-ET ha apportato grandi benefici alla virologia fornendo una migliore comprensione delle modalità con cui i virus interagiscono con le membrane delle cellule ospitanti. Il Comitato di selezione del Premio Shaw per le scienze biologiche e la medicina riassume i risultati ottenuti dallo scienziato in un articolo(si apre in una nuova finestra) pubblicato sul sito web della fondazione: «Baumeister ha sviluppato e applicato metodi in grado di rivelare il funzionamento interno delle cellule a un livello quasi atomico e senza precedenti. La potenza di questa tecnologia sta trasformando la nostra comprensione in merito ai normali processi vitali e al modo in cui essi subiscono alterazioni in condizioni di malattia.» Baumeister è stato uno dei quattro vincitori annunciati in occasione della conferenza stampa; gli altri sono il matematico Kenji Fukaya dell’Università cinese Tsinghua, che ha ricevuto il Premio Shaw per le scienze matematiche grazie al suo lavoro pionieristico sulla geometria simplettica, e John Richard Bond (Università di Toronto) e George Efstathiou (Università di Cambridge), due astrofisici insigniti congiuntamente del Premio Shaw per l’astronomia in virtù delle loro ricerche rivoluzionarie sulla cosmologia. I tre premi prevedono un riconoscimento monetario del valore di 1,2 milioni di dollari ciascuno. Il progetto SymPore (Plasmodesmata, Symplasmic pores for plant cell-to-cell communication) terminerà nel 2027, mentre TOPAG (Toxic protein aggregation in neurodegeneration) si è concluso nel 2019. Per maggiori informazioni, consultare: pagina web del progetto SymPore(si apre in una nuova finestra) progetto TOPAG
Parole chiave
SymPore, TOPAG, Premio Shaw, Wolfgang Baumeister, cryo-ET, Consiglio europeo della ricerca, tomografia crioelettronica, immaginografia, fresatura a fascio ionico focalizzato, virus, cellula
