Istituto di chimica biomolecolare (ICB)

Descrizione

L'Istituto di Chimica Biomolecolare supporta la ricerca chimica nelle scienze della vita e nello sviluppo di processi sostenibili, costituendo un hub tecnologico aggiornato per lo studio strutturale e funzionale di piccole molecole organiche in contesti di bio-medicina, ambiente, biotecnologia, energia e agro-alimentare. In questi settori l'Istituto promuove la ricerca di base ed applicata attraverso progetti nazionali ed internazionali con collaboratori pubblici e privati a favore del progresso scientifico e sociale. In virtù di una pluriennale esperienza, l'Istituto possiede il know-how chimico e biologico indispensabile per attività di ricerca di base ed industriale che richiedono sintesi chimica, chimica supramolecolare, microscopia, biologia cellulare e molecolare, biochimica, cromatografia, tecniche estrattive, risonanza magnetica nucleare ed altre tecniche spettroscopiche, spettroscopia (incluso Risonanza Magnetica Nucleare, Infrarosso, Ultravioletto, Dicroismo Circolare), spettrometria di massa e tecniche correlate (gas cromatografia e cromatografia liquida accoppiate ad analisi di massa-mass), fermentazione e catalisi enzimatica da scala di laboratorio a grandi reattori e fotobioreattori industriali.
Le infrastrutture di Istituto sono particolarmente adatte all'analisi di singoli metaboliti (marker analysis ) e di pool molecolari (metabolomica, glicomica e lipidomica) in campioni biologici o ambientali, alla caratterizzazione della struttura molecolare di nuovi composti bioattivi (incluso l'analisi la definizione delle proprietà stereochimiche), allo studio delle proprietà biologiche (saggi cellulari ed enzimatici, modelli ex vivo, modelli animali) e del meccanismo di azione di composti bioattivi, alla sintesi e funzionalizzazione di molecole organiche e composti sopramolecolari nanostrutturati, allo studio del meccanismo e della cinetica di reazioni di interesse industriale, allo sviluppo di processi sostenibili per la riduzione dell'inquinamento ambientale o per la produzione di energia, alla formulazione di composti attivi per il settore nutraceutico e cosmetico. In campo medico, le attività dedicate all'analisi, sintesi e valutazione biologica delle piccole molecole organiche bioattive sono in grado di supportare studi di lead compounds e sviluppo preclinico di lipidi, prodotti naturali, peptidi e biomarcatori per l'oncologia, l'immunologia e le neuroscienze. In biotecnologia l'Istituto conduce ricerca nello sviluppo ed implementazione di processi basati su enzimi estremofili e whole-cell per la mitigazione biologica della CO2 e per la produzione di idrogeno, ingredienti alimentari e composti funzionali e/o bioattivi dalla conversione di matrici naturali e residui agro-alimentari.
Inoltre, l'Istituto ha una banca di campioni biologici marini e microorganismi coltivabili che formano una collezione unica per la preparazione di library di prodotti naturali che coprono uno spazio chimico per approcciare studi di chemical biology e progetti di high-troughput screening. Attraverso approcci innovativi su nuovi meccanismi d'azione e bersagli biologici, l'Istituto può offrire un supporto adeguato all'utilizzo di queste collezioni anche in settori diversi da quello farmaceutico, incluso cosmetica, nutraceutica ed alimentare. Un punto di forza fondamentale è la nostra piattaforma di scoperta di prodotti naturali bioattivi che comprende una collezione di small molecules in continua evoluzione. Quando questi composti non soddisfano tutti i criteri per essere considerati New Chemical Entities (NCE), le proprietà chimiche sono migliorate in modo iterativo mediante opportune modifiche strutturali. Il processo di ottimizzazione Hit-to-tool post-screening viene eseguito attraverso un massivo ricorso alla sintesi chimica.

La Storia dell'Istituto
Il percorso storico dell'ICB ha inizio con l'aggregazione di 6 ex-organi CNR (3 Istituti e 3 Centri), tutti precedentemente afferenti al Comitato per le Scienze Chimiche e tutti componenti, dal 1996 al 1999, dell'Istituto Nazionale di Coordinamento "Chimica dei Sistemi Biologici" (INC - CSB). Nel mese di Giugno del 1995 fu organizzata a Roma nella sede del CNR una Giornata di Coordinamento inserita nella politica di riorganizzazione del CNR per creare una serie di istituti nazionali che coordinavano i vecchi organi in aree strategiche della ricerca. Durante tale Giornata di Coordinamento furono identificate sei tematiche:
o -Produzione, isolamento e caratterizzazione strutturale di molecole e macromolecole di origine naturale
o -Progettazione e sintesi di composti organici interagenti con sistemi biologici
o -Metodologie biochimiche nella sintesi organica e nella biosintesi
o -Relazioni struttura attività, meccanismi di interazione molecolare e "molecular design"
o -Chimica, biochimica e microbiologia per l'applicazione di biomasse
o -Nuove metodologie
L'attività di coordinamento di delineò secondo tre direttive principali:
o -promozione della visibilità dell'Istituto
o -incentivazione delle relazioni con il mondo dell'industria
o -coordinamento scientifico per migliorare la competitività in programmi di ricerca nazionali ed internazionali.
In un meeting successivo (Roma, 24-25 Febbraio 1997) il confronto scientifico tra tutte le componenti presenti nell'INC-CSB favorì la nascita di diverse collaborazioni che sono state un'eccellente base per quella fitta rete di relazioni personali che, oggi, caratterizza l'ICB. Questo spontaneo coordinamento scientifico portò, sulla base di una rigorosa razionalizzazione delle attività di ricerca effettuate nei vari organi afferenti all'INC-CSB, a proporre agli Organi Direttivi del CNR la costituzione dell'Istituto di Chimica Biomolecolare (ICB) per dare al CNR un autorevole punto di riferimento nazionale per attività di ricerca di base ed applicate da realizzarsi nell'area della Chimica dei Sistemi Biologici nei settori Salute, Ambiente ed Alimenti. Da questo percorso, il 15 Febbraio 2002 nacque l'Istituto di Chimica Biomolecolare che nella sua forma attuale comprende:

o la Sede Istituzionale di Pozzuoli (NA)
o la Sede Secondaria di Catania
o la Sede Secondaria di Padova
o la Sede Secondaria di Sassari