Con la collaborazione della psicopedagogista D.ssa Halyna Malestka
Un’importante scoperta scientifica ha avuto luogo grazie ad un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois, a Chicago, in collaborazione con gli studenti delle scuole Medie locali.
Questo gruppo misto scienziati-studenti ha isolato, da un campione di escrementi di oca, un nuovo lipopeptide ciclico identificato come Orfamide N.
La ricerca, pubblicata dall’American Chemical Society, dimostra come l’unione di istruzione e ricerca scientifica possa portare a risultati notevoli, in questo caso importanti per la lotta contro il cancro.
Il progetto di ricerca
Durante la sperimentazione, gli studenti delle scuole Medie di Chicago hanno partecipato attivamente alla raccolta di campioni ambientali e all’analisi in laboratorio, consentendo loro di sperimentare concretamente il metodo d’indagine della ricerca scientifica.
La scoperta di Orfamide N si è concretizzata quando uno studente ha raccolto, dalle feci di un’oca, un campione contenente il batterio Pseudomonas idahoensis.
Questo batterio ha prodotto sostanze con interessanti proprietà biologiche, attirando così l’attenzione dei ricercatori, i quali hanno avviato un’analisi approfondita sul materiale naturale fornito.
I risultati iniziali hanno indicato che il composto prodotto da Pseudomonas idahoensis esibisce una significativa attività antitumorale, aprendo così strade nuove per future applicazioni farmacologiche, soprattutto in ambito oncologico.
Il presente studio segna un passo importante verso la scoperta di nuovi trattamenti terapeutici, dimostrando l’importanza della collaborazione tra il mondo accademico e quello scolastico, tra i grandi ricercatori e le giovani menti degli studenti.
Progetto educativo e scientifico
Il progetto di ricerca che ha portato alla scoperta dell’Orfamide N rappresenta un esempio distintivo di perfetta sinergia tra il mondo dell’istruzione e quello della ricerca scientifica.
La partnership tra l’Università dell’Illinois a Chicago e il Boys and Girls Club di Chicago ha dato vita al Chicago Discovery Lab, un programma concepito per coinvolgere attivamente gli studenti delle scuole medie in attività di ricerca autentiche e significative.
Questo programma della durata di quattordici settimane ha consentito agli alunni di collaborare con un team di scienziati universitari e di apprendere concetti e metodologie di ricerca non solo dal punto di vista teorico ma anche attraverso esperienze pratiche in laboratorio.
Sotto la guida del Prof. Brian Murphy, gli studenti partecipanti hanno iniziato il loro percorso con la raccolta di campioni ambientali, un’attività che li ha portati all’analisi diretta di materiali presenti in natura.
Attraverso l’uso di attrezzature all’avanguardia, i ragazzi hanno, poi, gestito operazioni complesse come l’isolamento e la caratterizzazione di colonie batteriche. Questo approccio pratico ha stimolato un interesse genuino per le scienze, contribuendo a creare un ambiente di apprendimento stimolante e interattivo, tra gli studenti stessi e con i ricercatori.
Il progetto ha inoltre affrontato la questione delle disuguaglianze educative, offrendo agli alunni provenienti da contesti svantaggiati l’opportunità di accedere ad esperienze significative che altrimenti sarebbero state per loro inaccessibili.
Questa iniziativa sottolinea l’importanza di educare i giovani non solo per prepararli a carriere scientifiche, ma anche per incoraggiarli a contribuire attivamente alla Comunità in cui sono inseriti attraverso la sperimentazione, la discussione e la divulgazione scientifica, rendendo i partecipanti protagonisti del proprio percorso di apprendimento.
La scoperta dell’Orfamide N
Il processo di isolamento e caratterizzazione dell’Orfamide N ha richiesto lavori meticolosi da parte dei ricercatori, i quali hanno applicato tecniche biochimiche avanzate per isolare e caratterizzare questo composto.
Analizzando la struttura dell’Orfamide N, gli scienziati hanno scoperto che essa è costituita da dieci amminoacidi, uniti in una configurazione complessa di tipo misto L/D, agganciata ad un residuo lipidico altamente specifico. Questa particolare composizione molecolare è risultata fondamentale per l’individuazione delle potenziali attività biologiche della molecola.
L’analisi della configurazione ha richiesto l’uso di strumenti molto sofisticati, come la spettroscopia a risonanza magnetica nucleare (NMR) e la spettrometria di massa, tecnologie che hanno consentito di ottenere informazioni dettagliate sulle proprietà chimiche e bioattive dell’Orfamide N.
Sebbene inizialmente si ipotizzasse fosse stato identificato un agente con proprietà antibatteriche, questo composto ha mostrato, invece, risultati promettenti soprattutto nei test per bloccare le cellule tumorali.
In particolare, i dati sperimentali hanno rivelato che l’Orfamide N è in grado di inibire la proliferazione delle cellule di melanoma umano e di carcinoma ovarico, con valori di inibizione del ciclo cellulare significativamente superiori rispetto a quelli di altri composti naturali già sperimentati in passato.
Il valore IC50 di 11,06 μM per le cellule di melanoma e di 10,50 μM per quelle di carcinoma ovarico (IC50 o concentrazione inibente è la quantità di un composto necessaria per bloccare il 50% della proliferazione cellulare) evidenzia che l’Orfamide N potrebbe competere con altri trattamenti esistenti, rendendolo un candidato valido per studi clinici futuri. La possibilità di integrare questo nuovo composto in regimi terapeutici già esistenti potrebbe non solo migliorare le opzioni di trattamento disponibili, ma anche contribuire a ridurre gli effetti collaterali associati ai farmaci chemioterapici tradizionali.
Inoltre, l’identificazione dell’Orfamide N come prodotto di un batterio isolato da escrementi di oca dimostra l’enorme potenziale di sostanze naturali ancora poco esplorate. La ricerca di composti bioattivi in tali contesti può rivelarsi molto fruttuosa, suggerendo che microrganismi provenienti da ambienti inusuali possono nascondere soluzioni innovative per malattie complesse come il cancro. Questo approccio potrebbe stimolare ulteriori indagini nel campo dell’oncologia e della biomedicina, essenziale per l’individuazione di nuove molecole con attività antitumorale.
Impatto sull’educazione e l’inclusione
La sinergia tra educazione e ricerca scientifica, evidenziata da questa scoperta, ha rivelato il potere trasformativo dell’inclusione degli studenti nei progetti di ricerca. Il programma di comunicazione tra Università e Comunità, come quello realizzato con il Boys and Girls Club di Chicago, dimostra come l’inserimento di ragazze e ragazzi in esperienze pratiche di scienza non solo arricchisce il loro bagaglio culturale, ma contribuisce a creare una cultura scientifica più inclusiva e accessibile. Questo approccio educativo, con metodologie attive, ha consentito agli studenti di imparare sul campo e di partecipare concretamente al processo di sviluppo scientifico.
Questa esperienza di apprendimento attivo ha suscitato un maggiore interesse per le STEM (Science, Technology, Engineering and Maths), cementando la loro passione per la scienza e permettendogli di sognare carriere nel mondo scientifico, normalmente percepito come distante.
I commenti dei giovani partecipanti hanno evidenziato un aumento della fiducia nelle loro capacità e una consapevolezza del ruolo cruciale che possono svolgere nel migliorare la salute pubblica e nella lotta contro malattie come il cancro. Questo tipo di iniziativa ha il potenziale di formare una nuova generazione di scienziati equipaggiati non solo con competenze tecniche, ma anche con una forte motivazione verso la ricerca e l’innovazione.
Anche in Italia, la ricerca “torna” sui banchi di scuola
La divulgazione scientifica è una missione sociale a cui l’Istituto di Oncologia Molecolare (IFOM) di Milano tiene tantissimo, dedicando un programma educational specifico, YouScientist, che da quasi 25 anni permette a chiunque di vivere un’esperienza nel mondo della ricerca: studenti, docenti, famiglie, professionisti e pazienti … a tutti i curiosi di scienza, IFOM YouScientist offre un laboratorio attrezzato in cui diventare ricercatori per un giorno.
“Non potendo accogliere un numero infinito di studenti e considerando che non tutte le scuole sul territorio nazionale possono organizzare un viaggio fino al nostro Istituto a Milano – spiega la biologa D.ssa Gilda Nappo, che gestisce il programma YouScientist – in un’ottica di responsabilità sociale abbiamo messo in piedi già dal 2013 una serie di ‘smart project’ online, fruibili in qualunque momento da qualunque parte d’Italia e del mondo, perché rigorosamente in doppia lingua”. Risorse e attività a distanza, che si rivelano ora perfette per questo particolare momento storico: esperimenti, conferenze e videopillole, tutti disponibili su Youtube e sul sito YouScientist.
Ci sono docenti di scuole primarie e secondarie che li utilizzano come spunto di didattica a distanza e ci sono genitori che li propongono ai figli per impegnarli in un’attività costruttiva una volta finiti i compiti, riuscendo a ricavarsi un’estensione di serenità dopo il proprio lavoro. Gli esperimenti più gettonati in questo periodo? Senz’altro quelli ambientati in cucina. Ben 18 sono i mini-esperimenti della collana Do It Yourself per i piccoli scienziati in cucina su temi che spaziano dalla biologia, alla fisica e alla chimica, dai nomi accattivanti come “un vulcano in bottiglia”, “vortici di latte” e “che cavolo!”. Gli ingredienti? Quelli che troviamo in frigorifero e nella credenza … e un pizzico di creatività! Poi, sempre per bambini e ragazzi della scuola primaria e secondaria di primo grado, ci sono tutorial su temi come elettricità statica, densità, affinità, capillarità, proprietà dell’acqua, pH, stati della materia, luce e tensione superficiale
Ma per venire incontro alle nuove esigenze del mondo della scuola è stato avviato un progetto ad hoc, i mercoledì di YouScientist, un appuntamento in live streaming e interattivo per approfondire tematiche di biologia affrontate alle scuole superiori e richiestissimi dai docenti, come i modelli matematici nella ricerca, agli enzimi di restrizione, alla elettroforesi e alla PCR.
“Su grande richiesta degli insegnanti, tutti i materiali saranno resi disponibili sotto forma di presentazioni guidate: in questo modo, anche chi non ha fatto in tempo ad iscriversi potrà comunque utilizzare i materiali per le lezioni. Sempre per le scuole superiori sono già disponibili ben 21 seminari tenuti da scienziati IFOM su temi di medicina, biofisica, biologia molecolare e cellulare e, per chi non ha molto tempo, delle vere e proprie videopillole di scienza: 5 collane rigorosamente bilingue, ognuna dedicata ad una particolare frontiera della biomedicina, dalle cellule staminali all’immunoterapia, alla relazione tra invecchiamento e cancro – ha sottolineato la D.ssa Nappo”.
La fame di conoscenza dei giovani nel pensiero della psicopedagogista Halyna Maletska
“Riprendo le parole di Albert Einstein : “Non ho particolari talenti, sono soltanto appassionatamente curioso.” Un genio che ha illuminato il mondo con il suo sguardo innovativo, ci ricorda che la curiosità è il motore di ogni grande scoperta.
Questa stessa curiosità vive nei bambini, nei loro occhi spalancati e nelle loro mille domande, alcune divertenti – “Come si chiamano le ginocchia delle coccinelle?” – altre profondamente poetiche – “Perché possiamo mordere le nuvole quando c’è nebbia?”. Alcune, invece, colpiscono per profondità: “Come può la musica di un concerto di solidarietà aiutare a curare i bambini malati?”. Ognuna di queste domande, per quanto possa sembrare strana o geniale, è un segnale di quella fame di conoscenza che li spinge a esplorare, capire, immaginare. E se alimentato correttamente, questo desiderio di sapere non si esaurisce ma diventa una ruota infinita di apprendimento e crescita.
Personalmente credo che il futuro della scienza non sia un tesoro custodito nelle mani di pochi eletti, ma una scintilla che deve illuminare le menti di molti.
I bambini sono ricchi di risorse e fantasia, capaci di trovare spiegazioni inaspettate e trasformare il banale in straordinario. Ma questo dono va protetto, incoraggiato e coltivato: la curiosità sopravvive solo se noi adulti la sosteniamo.
Coinvolgere ragazzi e ragazze in esperienze pratiche di scienza significa dare loro gli strumenti giusti per osservare il mondo con occhi nuovi. La scienza, infatti, non insegna solo a trovare risposte, insegna che il fallimento è una tappa inevitabile e che l’errore è una porta verso la scoperta. È attraverso il processo scientifico – osservare, ipotizzare, sbagliare, correggere, creare – che imparano a sentire il brivido della scoperta, il coraggio di porre domande.
La scienza, praticata in questo modo, diventa una palestra per la mente, un luogo dove la curiosità e l’immaginazione si incontrano con la logica e il rigore. Perché chi impara a osservare, ipotizzare e verificare, impara anche a sognare a occhi aperti, mostrando chiaramente tutte le possibilità che abbiamo di far diventare i sogni concreta realtà.
La scienza, dopotutto, è il linguaggio con cui l’uomo dialoga con l’universo. Insegnarla, divulgarla e renderla un’esperienza viva significa dare a tutti la possibilità di partecipare a questo dialogo, senza distinzioni di età, genere o provenienza.
Iniziative come YouScientist non sono semplicemente utili ma sono necessarie, perché costruiscono ponti tra generazioni, generi e culture, rendendo la conoscenza un bene universale, e quindi accessibile a tutti.”
Articoli su molecole e farmaci anticancro
Una nuova molecola per impedire ad alcuni tumori di invadere il corpo – Oncolife
Tumori: i “Magneti” molecolari potrebbero migliorare l’immunoterapia – Oncolife
Farmaci sempre più intelligenti nella lotta al tumore del seno – Oncolife
Fonti
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsomega.4c07459 (articolo sulla molecola anticancro Orfamide N)
https://www.hdblog.it/tecnologia/articoli/n601974/studente-scopre-composto-anti-cancro/
https://assodigitale.it/scoperta-di-studente-sulle-proprieta-anti-cancro-degli-escrementi-di-oca/