L'Istituto Nazionale di Astrofisica è l'ente italiano di ricerca del Ministero dell'Università e della Ricerca per lo studio dell'Universo. Con più di 1200 dipendenti, distribuiti in 16 unità di ricerca in Italia, è attiva nello studio sia dell'infinitamente grande che dell'infinitamente piccolo: nel caso specifico sui virus, ed in particolare sul SARS-CoV-2, causa di Covid-19. Come racconta Giovanni Pareschi, Direttore della ricerca dell'INAF, in occasione del Contagion Congress*, l'Istituto si è distinto in uno studio internazionale che mette in evidenza l'efficacia dei raggi ultravioletti nel neutralizzare il particolare coronavirus.
Dottor Pareschi, da dove parte il suo studio che ha evidenziato l'effetto degli UV-C sul virus responsabile del Covid-19?
L'INAF studia tutte le componenti dell'Universo, comprese anche le particelle subnucleari che rappresentano gli elementi costitutivi della materia, ed è coinvolta in diverse linee di studio, una delle quali riguarda l'origine e la ricerca della vita al di fuori della sfera terrestre. In occasione della pandemia, ci è stato chiesto di metterci a disposizione della società con i nostri servizi e la ricerca e sono stato nominato coordinatore nazionale dal presidente dell'INAF, il professor Nichi D'Amico, recentemente scomparso.
Il nostro Istituto svolge attività di ricerca che hanno anche finalità e ricadute sulla società. Così ci siamo concentrati sull'area in cui possiamo offrire il nostro contributo nella lotta alla pandemia. Siamo partiti da uno dei materiali più conosciuti, l'uso e il trattamento della luce. In particolare, ci siamo concentrati sullo studio e sull'evidenza dei raggi UV per inattivare agenti patogeni come Sars-CoV-2. Abbiamo creato una rete di ricerca e collaborazione con l'equipe dell'Università degli Studi di Milano, guidata da Mario Clerici, docente di Patologia Generale e direttore scientifico dell'IRCCS di Milano della Fondazione Don Gnocchi, e con Mara Biasin e Daria Trabattoni, della Dipartimento di Scienze Biomediche e Cliniche “L. Sacco”, lavorando così con medici e biologi che si occupano di immunologia. In questo modo abbiamo potuto condurre esperimenti in ambienti altamente sicuri - in uno dei pochissimi laboratori in Italia preparati per questo - manipolando virus in vitro.
Dove hai concentrato la tua ricerca in particolare?
Abbiamo effettuato prove sperimentali sull'inattivazione del virus attraverso l'utilizzo di raggi UV-C, tipicamente prodotti da lampade al mercurio, come quelle utilizzate negli acquari per mantenere l'acqua igienizzata.
Qual è stato il valore principale dello studio coordinato dall'INAF?
Nella letteratura scientifica è noto da tempo il potere germicida della luce UV-C - tipicamente intorno alla lunghezza d'onda di 254 nanometri, cioè la linea di fluorescenza delle lampade al mercurio, ovvero 254 miliardesimi di metro - su batteri e virus. Infatti è in grado di danneggiare i legami molecolari del DNA e dell'RNA che compongono questi microrganismi. È un po' come poter interrompere un circuito in una scheda elettronica, che nel caso dei virus è rappresentato dal genoma nucleotidico, inattivando così il meccanismo che gli permette di replicarsi occupando le cellule ospiti. Quindi abbiamo anche inattivato SARS-CoV-2, dimostrando che l'effetto si mantiene anche dopo pochi giorni.
Non mancano i sistemi basati su questa luce ultravioletta, ad esempio per disinfettare ambienti e superfici negli ospedali e nei luoghi pubblici, soprattutto negli Stati Uniti dove questa tecnologia è particolarmente utilizzata da decenni. Il valore della nostra ricerca è stato quello di evidenziare il fatto che non era ancora stata effettuata una misurazione diretta della dose di raggi UV necessaria per rendere innocuo il virus responsabile della pandemia di Covid-19 e di dare una misura quantitativa della dose necessaria per l'inattivazione.
Ma c'è un altro punto importante della ricerca. Il risultato ottenuto è stato particolarmente prezioso per validare uno studio parallelo per capire come i raggi ultravioletti prodotti dal Sole, al mutare delle stagioni, possano influenzare la pandemia, inattivando il virus presente negli aerosol in ambienti aperti. Da qui abbiamo avallato l'ipotesi di una seconda ondata, dopo la prima nel periodo marzo-aprile, successiva al periodo estivo come era avvenuto, d'altronde, anche nello sviluppo dell'epidemia spagnola mentre è ben noto l'andamento stagionale per l' influenza.
Immagine La luce da Pixabay
Quali sono le potenziali applicazioni?
Dopo la diffusione delle evidenze dello studio, c'è stato un interesse da parte delle aziende specializzate nella disinfezione dell'aria, a inattivare il virus contenuto nelle particelle di aerosol sospese nelle stanze, o nel trattamento delle superfici nei luoghi pubblici. In questo senso abbiamo dato il nostro contributo. Ad esempio, in collaborazione con SEA che gestisce gli aeroporti milanesi, abbiamo aiutato alcune aziende che hanno implementato sistemi di disinfezione nelle macchine per l'ispezione dei bagagli a mano; con altri abbiamo contribuito alla progettazione e all'ottimizzazione di sistemi di sanificazione dell'aria basati su lampade ultraviolette.
Più in generale, quali sono le ricadute più importanti dell'INAF per l'industria e la vita quotidiana?
Partiamo dal campo dell'ottica, dove ci sono attività che hanno benefici nel campo dell'imaging medico. Pochi, inoltre, sono a conoscenza del fatto che nel campo dell'astrofisica lo scienziato italiano Riccardo Giacconi è stato insignito del Premio Nobel per la fisica nel 2002 per i contributi pionieristici che hanno portato alla scoperta delle sorgenti cosmiche di raggi X. ha intrapreso ricerche applicative in ambito biomedico già negli anni '50. Come INAF, a questo proposito, abbiamo collaborato con lui fino alla sua morte, avvenuta nel 2018, in un lavoro dedicato alla realizzazione dell'ottica a raggi X. Ma lo studio dell'ottica può essere utile, e campo dei nostri studi, anche nell' ambito della produzione di energia “pulita” e rinnovabile come nel caso dell'energia solare. Gli studi e le soluzioni utilizzate nello studio dell'Universo hanno ripercussioni anche sulla vita quotidiana. Un esempio: i sistemi per l'analisi delle atmosfere planetarie (come quella di Marte o di Venere) in cui l'INAF è coinvolta insieme all'Agenzia Spaziale Europea, possono essere utili anche per verificare fenomeni simili a quelli che causano il cambiamento climatico sulla nostra Terra. .
Per quanto riguarda lo studio e la ricerca delle forme di vita extraterrestri, come funziona l'Istituto Nazionale di Astrofisica?
In due modi: uno riguarda la ricerca di segni di vita extraterrestre, ricercando la presenza di microrganismi o quanto meno di molecole ad essi collegabili. L'altro, invece, porta alla ricerca di eventi che siano segnali di civiltà intelligenti in sistemi solari diversi dal nostro. Nel primo caso i test diretti possono essere eseguiti anche utilizzando il nostro sistema solare come “laboratorio”, analizzando le atmosfere, ed effettuando anche analisi dirette del suolo planetario mediante sonde, come nel caso di Marte. Sono inoltre in corso studi per osservare la presenza di segnali vitali con sofisticate tecniche di spettroscopia nei cosiddetti Exoplanets, cioè pianeti di sistemi solari diversi dal nostro, alcuni dei quali hanno caratteristiche simili a quelle della nostra Terra. Da questi oggetti si cerca anche la presenza di segnali di una civiltà evoluta, cercando segnali artificiali prodotti da civiltà extraterrestri, potenzialmente anche emessi appositamente per entrare in contatto con altri con altri mondi. Per tutte queste attività che riguardano la ricerca della vita al di fuori della Terra, è molto importante la collaborazione con l'Agenzia Spaziale Italiana e l'ESA europea, oltre che con la NASA.
Ci sono stati segni fino ad oggi di civiltà extraterrestri?
Finora non ci sono state prove certe di segnali provenienti da altre civiltà, solo segnali "sospetti". L'Organizzazione internazionale SETI si sta occupando in modo specifico di questi studi.
E per quanto riguarda il cambiamento climatico, come è coinvolto l'Istituto Nazionale di Astrofisica?
Lavoriamo per capire il problema, che è molto complesso e che non è legato solo all'antropizzazione (certamente molto rilevante!) ma può essere influenzato da fenomeni tipicamente astronomici. Si pensi, ad esempio, al Sole con la sua variabilità di emissione o ai fattori ciclici dell'orbita terrestre intorno al Sole che di per sé causano il cambiamento climatico. Ma, come già accennato, lo studio dei fenomeni che si verificano nelle atmosfere di altri pianeti è interessante anche per comprendere alcune dinamiche che avvengono nell'atmosfera terrestre. D'altra parte ho già accennato al fatto che INAF è impegnata in spin-off di ricerca per lo sviluppo delle energie rinnovabili, che possono aiutare a contenere i problemi di variazione climatica dovuti all'antropizzazione.
*Si è svolto il 2 e 3 febbraio in diretta streaming Contagio Congresso, promosso in collaborazione con la Presidenza del Consiglio del Comune di Milano, è un congresso scientifico multidisciplinare, nato nel 2018 da un'idea dell'arch. Natasha Calandrino Van Kleef, esperta della Commissione Cultura e della Commissione Ambiente del Municipio 1.
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