Straordinario interprete di messaggi cifrati oscuri ai più, Michele Ceccarelli dirige il Laboratorio di Bioinformatica di Biogem, e, da qualche anno, è vice-direttore scientifico dell’istituto. Si devono a lui, o comunque sono passate attraverso le sue analisi di dati, numerose ricerche condotte a Biogem, nei campi più svariati. Entrato nel celebre elenco del 2% dei ricercatori più citati al mondo, stilato da Plos Biology, ha visto pubblicati molti suoi studi in importanti riviste internazionali di settore, come Nature, Cell, e altre. Il gruppo da lui diretto è prevalentemente impegnato nella ricerca sulla biologia dei sistemi e sulla genomica del cancro.
Professore Ceccarelli, come si vive circondati da dati scientifici grezzi, da ordinare e far quadrare tra loro?
In questo periodo di pandemia siamo riusciti a portare avanti molte nostre attività, perchè passiamo la maggior parte del tempo al computer. Grazie all’infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni che abbiamo recentemente installato a Biogem, il gruppo che dirigo ha avuto la possibilità di analizzare le sequenze genomiche risultanti dagli esperimenti realizzati a Biogem, ma anche quelle che ci arrivano da diversi altri gruppi di ricerca, in ambito internazionale.
Quali attitudini considera fondamentali per un bioinformatico?
Mi piace sottolineare che il nostro gruppo di bioinformatica è molto eterogeneo e interdisciplinare. Abbiamo biologi e biotecnologi, ma anche ingegneri, matematici, e statistici. Quello che stimola in questo ambito è la possibilità di individuare per primi dei segnali nascosti all’interno delle sequenze, e dare un ‘significato’ alle modificazioni che si osservano sia a livello di sequenze di DNA, sia a livello di espressione di geni e proteine. Queste modificazioni costituiscono le basi per una migliore comprensione dei processi biologici associati alle malattie umane, e offrono la possibilità di individuare potenziali bersagli terapeutici.
Ci può far conoscere più nel dettaglio il lungo cammino fatto a Biogem?
Il mio rapporto con Biogem è nato quasi per caso. Non conoscevo questa realtà, ma nel 2009 ho avuto modo di incontrare Roberto Di Lauro, che era il direttore scientifico, e Mario De Felice, all’epoca vice-direttore, e che poi ha sostituito Roberto nella direzione. A quel tempo, avevo da poco iniziato a sviluppare delle metodologie di intelligenza artificiale per l’elaborazione di immagini e dati biologici. Le discussioni con Roberto e Mario mi hanno aperto una prospettiva, che mi è sembrata una sfida temeraria: quella di poter avere accesso a quantità enormi di dati, per i quali dover sviluppare nuove strategie di analisi e classificazione. Con un po’ di incoscienza ho accettato la sfida, cercando di portare, nel settore della biologia computazionale, l’esperienza che avevo maturato nel campo dei metodi matematici e statistici per l’Intelligenza Artificiale.
E i suoi compagni di strada?
Nel corso degli anni, nel nostro laboratorio, si sono alternati tantissimi giovani ricercatori. Con tutti conserviamo ancora delle collaborazioni attive. Molti di loro hanno occupato posizioni di rilievo in istituzioni prestigiose a livello internazionale e in importanti aziende biotecnologiche. Un enorme contributo è stato anche dato da alcuni colleghi. Tra questi, non posso non citare il professore Luigi Cerulo, uno dei ricercatori ‘senior’.
La sua attività spazia in diverse realtà importanti della ricerca mondiale, anche grazie a lei, sempre più collegate al nostro istituto. Può dirci qualcosa dei seminari UniNa di biologia computazionale, sponsorizzati da Biogem e ancora in corso?
Il dottorato in Biologia Computazionale e Quantitativa, recentemente attivato presso l’Università di Napoli ‘Federico II’, e da me coordinato, testimonia come questa disciplina sia ormai una componente essenziale di tante ricerche di frontiera nelle scienze della vita. Biogem ha avuto ed ha un ruolo fondamentale, sia ospitando diversi studenti del dottorato, che hanno la possibilità avere accesso alle infrastrutture scientifiche all’avanguardia presenti qui, sia attraverso la sponsorizzazione del ciclo di seminari sul tema del dottorato. Abbiamo avuto la fortuna di poter ascoltare, in modalità telematica, ricercatori di grandissimo spessore. Cito, ad esempio, il professore. Gad Getz, relativamente giovane, ma già una leggenda nel campo della genomica, che insegna all’Università di Harvard e al Broad Institute del MIT. Ricordo, inoltre, alcuni ricercatori impegnati nella lotta contro i tumori cerebrali, in particolare contro quelli più aggressivi. Penso al professore. Mario Suva, della Harward University di Boston, e al professore Antonio Iavarone, della Columbia University di New York, al quale mi lega una lunga amicizia, e con il quale abbiamo avuto la fortuna di collaborare in tantissimi progetti. A riprova di questo, diversi giovani ricercatori del nostro laboratorio hanno svolto o stanno svolgendo parte delle loro attività presso il suo laboratorio, a New York.
E degli studi realizzati dal Laboratorio di Bioinformatica?
Il nostro maggiore interesse è l’individuazione delle alterazioni molecolari associate alla progressione tumorale e alla risposta ai farmaci.
Quali i più promettenti, tra quelli attualmente in corso?
Recentemente, stiamo focalizzando l’attenzione sul sistema immunitario, e su come l’interazione fra le cellule immunitarie e le cellule tumorali possa generare una risposta anti-cancro. Si tratta del principio di base della immuno-terapia. Siamo interessati ai marcatori predittivi della risposta a queste terapie, e a come sviluppare dei metodi di analisi di bioinformatica, per la ricerca di bersagli terapeutici, in grado di favorire la risposta. Questo progetto ha ricevuto il supporto dell’AIRC (Associazione Italiana Ricerca sul Cancro), a cui va il nostro ringraziamento. Per rispondere a questo tipo di domande così complesse, ovviamente non basta il lavoro di un singolo gruppo, ma è necessario uno sforzo coordinato, di livello internazionale. Noi facciamo parte di diversi consorzi, che coinvolgono tanti gruppi di ricerca, in ambito clinico, farmacologico, molecolare, computazionale. In alcuni di questi consorzi, come il progetto The Cancer Genome Atlas (TCGA) del NIH (National Institute of Health) americano, abbiamo contribuito a caratterizzare i sottotipi molecolari dei gliomi. Attualmente, siamo al lavoro nell’ambito del Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium (CPTAC), sempre del NIH americano.
E i progetti per il futuro?
L’applicazione dell’Intelligenza Artificiale per lo sviluppo di nuovi farmaci e per il riposizionamento di quelli attuali sta aprendo nuove prospettive per realizzare la cosiddetta ‘medicina personalizzata'. La ricerca in questo campo è in continua accelerazione. Assistere a queste trasformazioni crea nuovi stimoli e porta a nuove sfide.
Qualche suggerimento alla direzione scientifica?
Abbiamo la fortuna di avere alla guida scientifica di Biogem un grandissimo ricercatore, come il professore Giovambattista Capasso, che ha dato dei contributi straordinari nel campo della nefrologia e non solo. Apprezzo moltissimo la sua visione e la capacità di stimolare tutti noi, con progetti e sfide di enorme interesse. Credo che la capacità di definire obiettivi ambiziosi sui temi più promettenti, e che possano generare risultati scientifici, con un impatto significativo sulla salute umana, faccia sicuramente la differenza. Gianni, con la sua visione di andare dal paziente al laboratorio e vice-versa, coglie al meglio gli obiettivi di Biogem. Non ho, quindi, particolari suggerimenti da dare, se non quello di continuare su questa strada, con la sua grande esperienza, capacità, energia e passione.
Ettore Zecchino
