Come i batteri condividono la conoscenza
La biologa molecolare Manuela Hospenthal sta studiando come si diffonde la resistenza agli antibiotici nei batteri. Vuole scoprire come i batteri si trasmettono informazioni l'un l'altro. La sua ricerca si concentra sulle macchine proteiche della membrana cellulare che i batteri usano per trasferire il DNA all'interno e all'esterno.
"Non era previsto", dice Manuela Hospenthal scuotendo la testa. Ha lasciato la Svizzera ben vent'anni fa, quando era una ragazzina di dodici anni. Ora è tornata. Dal novembre 2018 ha creato un proprio gruppo di ricerca presso l'Istituto di biologia molecolare e biofisica (IMBB) e ha appena assunto due dottorandi. Sostenuta da un Fondo Prima della Fondazione nazionale svizzera per la scienza (FNS) per promuovere le donne nella ricerca, intende dedicare i prossimi cinque anni a studiare come i batteri si scambiano informazioni genetiche tra loro in un processo noto come trasferimento genico orizzontale. "Se sappiamo come i batteri trasferiscono le loro conoscenze, possiamo cercare modi per prevenirle o addirittura sfruttarle", afferma la ricercatrice.
Da Arth-Goldau a Whakatane
Dal novembre 2018, la ricercatrice si occupa di questo trasferimento di conoscenze in Svizzera, un Paese che per l'ormai 32enne è stato a lungo solo un ricordo d'infanzia. Originaria di Arth-Goldau, nel cantone di Svitto, si è trasferita in Nuova Zelanda con i genitori e il fratello minore nel 1998. Suo padre, che organizzava crociere e viaggiava molto, era entusiasta del Paese dall'altra parte del mondo.
La loro nuova casa era Whakatane, una piccola città dell'Isola del Nord. "Mi sembrava un paradiso", ammette lei. "La mia scuola elementare era vicina alla spiaggia con vista sul mare". Durante la pausa pranzo, gli alunni potevano tuffarsi in piscina o giocare a cricket e a tennis. L'ideale per l'alunna amante dello sport, che aveva partecipato a campionati di ginnastica in Svizzera.
Al liceo, Hospenthal ha scoperto la sua passione per le scienze naturali. "Trovavo eccitanti la biologia e la fisica, ma non ero molto interessata all'inglese o alla letteratura", racconta. Il suo insegnante di fisica le ha fatto venire l'idea di intraprendere una carriera nella ricerca. "Nel momento in cui l'ha detto, ho capito che era qualcosa che volevo fare".
Passione per la ricerca
Da quel momento in poi, Manuela Hospenthal ha perseguito con determinazione la sua strada. Dopo aver conseguito la laurea e il diploma di master in biomedicina presso l'Università di Auckland, voleva conseguire il dottorato in Europa. Alla ricerca di un posto di dottorato, nel 2009 si è candidata al rinomato MRC Laboratory of Molecular Biology (LMB) di Cambridge. "Ero affascinata dal modo in cui la biologia strutturale fa luce sui processi vitali a livello molecolare", riferisce Hospenthal.
Non appena ha fatto domanda, ha ricevuto una chiamata per un colloquio. Ora le mancava solo una delle quattro borse di studio per candidature internazionali per finanziare il suo dottorato. Questi posti erano molto richiesti, soprattutto perché il ricercatore del LMB Venki Ramakrishnan aveva appena ricevuto il premio Nobel per la chimica, il che significava che il numero di candidature era aumentato notevolmente. Tuttavia, la giovane biologa è riuscita a convincere i suoi intervistatori sul posto e ha ottenuto una borsa di studio.
Dal 2010, la tesi di dottorato di Manuela Hospenthal presso il LMB nel gruppo di David Komander si è concentrata su una piccola molecola chiamata ubiquitina, che contrassegna le proteine non più utilizzate per la degradazione nella cellula. Nel 2014 si è poi trasferita all'Institute of Structural and Molecular Biology (ISMB) del Birkbeck College di Londra come ricercatrice post-dottorato nel gruppo di Gabriel Waksman. Qui ha spostato la sua attenzione sulle proteine batteriche. "Volevo scoprire come il batterio intestinale Escherichia coli fibre proteiche sulla sua superficie e le utilizza per agganciarsi al tratto urinario e causare malattie", spiega il ricercatore. "L'obiettivo era capire questo meccanismo per sviluppare inibitori che indebolissero o impedissero completamente l'aggancio".
Il giovane ricercatore dell'ETH di Zurigo sta studiando le proteine della parete cellulare dei batteri. Esse sono responsabili del trasporto del DNA dall'esterno della cellula batterica all'interno, per poi spostarlo ulteriormente in modo che possa essere integrato nel genoma. Questo DNA può provenire da altre cellule batteriche morte o dal DNA rilasciato da altri batteri. "In definitiva, questo significa che i batteri possono utilizzare informazioni genetiche di altri per ottenere potenzialmente nuovi vantaggi in un particolare ambiente", spiega Hospenthal. Lo scienziato vuole scoprire come funzionano queste proteine di trasporto per inibire il trasferimento di DNA in futuro.
Il ritorno in Svizzera
Il suo ritorno in Svizzera non è stato motivato solo dalla ricerca, ma anche dall'amore. È a Cambridge che ha incontrato il suo compagno, che lavora nel campo della biologia sintetica. Lui è originario di Neuchâtel. "L'ETH gode di un'ottima reputazione e di un'eccellente infrastruttura di ricerca, è vicino alla sua e alla mia vecchia casa e possiamo entrambi continuare le nostre ricerche qui".
Solo la questione della famiglia è ancora in apertura. "Sappiamo di volere dei figli, ma non sappiamo ancora come combinare il tutto", ammette. Tuttavia, ha una formazione preliminare. Dopo il liceo, Hospenthal ha trascorso un anno sabbatico come ragazza alla pari in Spagna. Lì si è occupata di due bambini i cui genitori erano biologi con i loro gruppi di ricerca. Spera di poter fare lo stesso. "Perché non riesco a immaginare una vita senza ricerca", dice la scienziata.