Dottorato ad Honorem a Frances Arnold

UN DOTTORATO AD HONOREM A FRANCES ARNOLD, NOBEL 2018

Oggi, nell’Aula Magna “Galileo Galilei” di Palazzo Bo, Frances Hamilton Arnold premio Nobel per la Chimica 2018 ha ricevuto dalle mani del Rettore dell’Università di Padova, Rosario Rizzuto, il dottorato di ricerca ad honorem in Scienze Molecolari, curricolo Scienze chimiche.

Nelle motivazioni dell’Ateneo al conferimento del Dottorato si legge: «Per il metodo rivoluzionario dell’evoluzione guidata di proteine che si ispira alla selezione naturale per accelerare in laboratorio lo sviluppo di nuovi biocatalizzatori rivolti all’industria chimica e farmaceutica e alla produzione di biocarburanti in processi ecosostenibili». Motivazione che le è valso il Nobel lo scorso anno.

Rosario Rizzuto, Rettore dell’Università di Padova, ha introdotto Frances Arnold con queste parole: «Imparare dalla Natura, per comprendere e riprodurre la perfezione dei suoi meccanismi, significa stabilire un patto di alleanza con la Vita e la Natura stessa per ri-pensare e ri-disegnare le tecnologie e la chimica fatta dall’uomo in laboratorio e nei grandi impianti industriali. Di questo si tratta, niente di meno: significa non lasciarsi intimorire dal tempo, perché il piano di lavoro per un progetto così ambizioso non può richiedere i miliardi di anni che sono stati necessari per perfezionare la Vita così come la conosciamo – dobbiamo fare più in fretta, è una questione urgente. In una sua recente intervista Frances Arnold dice “Nessun essere umano può riprodurre un enzima perfetto, eppure ne siamo circondati, sono a nostra disposizione e ci sono voluti 3,5 miliardi di anni del processo di evoluzione naturale per selezionarli. Ho deciso che volevo diventare un’ingegnera del mondo biologico” – E ricordando le critiche mosse da alcuni colleghi alla premio Nobel ha concluso – La libertà di oltrepassare i confini e di cercare la contaminazione profonda dei saperi, permette di affrontare sfide sociali e ambientali urgenti, attraverso un’intima integrazione tra discipline un tempo considerate semplicemente complementari. Tutto questo è da sempre nel DNA del nostro Ateneo, nei nostri 800 anni di Libertà e Futuro, che oggi condividiamo con Frances Arnold».

Frances Arnold in apertura della sua lecture ha detto: “Sono un ingegnere, so come costruire le cose. Quando successivamente ho scoperto il mondo della biochimica mi sono chiesta chi fosse il miglior chimico al mondo. La risposta che mi sono data è stata “Madre Natura”. È il miglior chimico perché capisce come convertire risorse in vita e lo fa attraverso gli enzimi. Io allora ho tratto ispirazione dal mondo biologico. Oggi – continua Arnold – possiamo fare cose inimmaginabili solo venti anni fa. Con meno di mille dollari possiamo leggere il DNA umano, in una fialetta contenere l’intero codice genetico di un piccolo organismo. Sappiamo leggere, scrivere, modificare un DNA ma non sappiamo come comporre il codice della vita. Gli enzimi sono stati formati per evoluzione in milioni di anni, da qui la mia idea di utilizzare il processo evolutivo per creare una nuova chimica. Non ho inventato nulla, da migliaia di anni scegliamo come riprodurre animali e piante. Se la natura non ibrida specie diverse, noi scienziati possiamo farlo. La nostra fantasia accelera nuove specie evolutive nella provetta: la natura fa il suo lavoro in una piccola porzione del possibile, io ho la possibilità di lavorare dove lei non opera, nello spazio che mi ha lasciato libero. Siamo circondati da enzimi, alcuni prodotti anni fa, altri creati da me recentemente come un combustile per aerei basato sullo sfruttamento di biomasse rinnovabili e i cui scarti di produzione possono essere utilizzabili a loro volta in agricoltura o una tipologia che replica il feromone di alcuni insetti per evitare l’invio di segnali di accoppiamento ed evitare che il campo coltivato venga irrorato di pesticidi. È un mondo bellissimo il mio, più incredibile e potente di internet – conclude Arnold – anzi possiamo chiamarlo l’internet delle cose viventi: un universo in cui i meccanismi di innovazione si imparano direttamente dalla natura”.

Frances H. Arnold nasce il 25 luglio 1956 a Pittsburgh (USA), si laurea nel 1979 con una laurea in ingegneria meccanica e aerospaziale alla Princeton University, approfondendo la ricerca nel campo dell’energia solare. Successivamente, nel 1985, ottiene un dottorato di ricerca in ingegneria chimica al’Università della California, Berkeley. La sua tesi sotto la supervisione di Harvey Warren Blanch – uno dei massimi esperti sulle interazioni tra proteine, elettroforesi del DNA e metabolismo cellulare dei mammiferi – riguardava le tecniche di cromatografia di affinità (tecnica che si basa sulle interazioni che si formano tra una sostanza e il relativo ligando sia esso atomo, ione o molecola che generalmente dona i suoi elettroni per formare un legame di coordinazione. Successivamente ha lavorato al California Institute of Technology. Si interessa presto alla tecnologia energetica e fonda un’azienda nel 2005 per produrre carburanti e prodotti chimici da fonti rinnovabili. Co-inventrice di oltre 40 brevetti negli Stati Uniti. Nel 2013 fonda una nuova società che si muove nel campo della progettazione di sostanze, alternative ai pesticidi, per la protezione delle colture. Nel 2019 diventa Membro Ordinario della Pontificia Accademia delle Scienze. Prima del Nobel 2018, Frances Arnold ha vinto il Millennium Technology Prize, il premio ENI per l’energia rinnovabile, e la U.S. National Medal of Technology and Innovation; è stata eletta da tutte e tre le Accademie Americane per la Scienza, la Medicina, e l’Ingegneria.

L’evoluzione ha creato un’enorme diversità di vita. Frances Arnold ha usato gli stessi principi – il cambiamento genetico e la selezione – per sviluppare proteine che risolvono i “problemi chimici” dell’umanità. Nel 1993, Arnold ha condotto la prima evoluzione diretta degli enzimi, che sono proteine che catalizzano le reazioni chimiche. Gli usi dei suoi risultati includono la produzione più rispettosa dell’ambiente di sostanze chimiche, come i prodotti farmaceutici, e la produzione di combustibili rinnovabili.

Streaming cerimonia: https://www.youtube.com/watch?v=VTw7PHgbQ6s&feature=youtu.be