Il signore delle mosche, dei dati e delle sette biciclette
Il professore emerito e biologo molecolare Ernst Hafen andrà in pensione alla fine di luglio. Uno sguardo indietro alla turbolenta carriera di un uomo dai molteplici interessi che non ha sempre voluto rimanere nella bolla della genetica molecolare.
Presto sarà tutto finito. La fine della sua cattedra all'ETH, dei progetti di ricerca e dell'insegnamento. Ernst Hafen ha accettato l'idea che il suo periodo di attività come professore sia giunto al termine. "Non ci sono questioni in sospeso", dice, seduto al tavolo del suo ufficio.
Ha sciolto il suo gruppo di ricerca. ? rimasto un solo collaboratore, che porterà avanti quello che probabilmente è il suo ultimo progetto di ricerca, incentrato sulla salute delle api da miele. Hafen e sua moglie hanno allevato api sul tetto del loro garage a Zurigo per cinque anni, durante i quali si è confrontato con i problemi delle api, in particolare con gli acari della Varroa che affliggono le colonie. Ciò lo ha ispirato e motivato a lanciare questo progetto apistico.
Hafen non abbandona il suo tradizionale campo di ricerca. L'obiettivo del progetto è utilizzare il moscerino della frutta Drosophila, il sistema biologico modello a cui Hafen ha dedicato 45 anni di ricerca, per testare nuovi approcci per migliorare la salute delle api.
La carriera scientifica di Hafen è iniziata con il dottorato in biologia dello sviluppo presso il Biozentrum di Basilea nel 1983. Nel corso della sua tesi di dottorato, è riuscito a dimostrare come e dove vengono attivati nell'embrione i geni che determinano il numero di segmenti del corpo nei moscerini della frutta. In seguito si è concentrato sui geni che determinano il destino delle cellule. In questo modo, Hafen ha scoperto meccanismi che svolgono un ruolo importante nella formazione del cancro. "Il cambiamento del destino delle cellule fa parte della genesi del cancro. L'aspetto interessante è che gli stessi geni sono coinvolti nelle mosche e negli esseri umani. Questo ha a che fare con il fatto che l'uomo e le mosche hanno avuto un antenato comune 600 milioni di anni fa", spiega.
Per questo motivo, la ricerca sulla mosca esplose all'epoca, perché al Drosophila ? stato in grado di identificare i geni per i processi di sviluppo molto più velocemente che nell'uomo e che sono rilevanti anche per le loro malattie". Ernst Hafen ha ricevuto diversi premi prestigiosi per i suoi successi di ricerca, tra cui il Premio Ernst Jung, il Premio Friedrich Miescher e il Premio Otto Naegeli.
Superare il padre
Hafen si è avvicinato alla biologia grazie al suo insegnante di biologia alla scuola di maturità liceale. "Non ho mai partecipato alla Gioventù scientifica svizzera", sorride. "Un ulteriore incentivo era dato dal fatto che suo padre, studioso di tedesco, insegnante di tedesco e rettore della scuola di maturità liceale di Münchenstein, era piuttosto scarso in biologia e il figlio vide l'opportunità di superare il suo "superpadre" in questa materia. Così si iscrisse agli studi di biologia molecolare e cellulare presso il Biozentrum dell'Università di Basilea.
Fu durante le lezioni di Walter Gehring, noto biologo molecolare e dello sviluppo svizzero, che Ernst Hafen si imbatté per la prima volta nella mosca. Gehring descrisse come i nuclei delle uova dell'insetto, ricche di tuorlo, si dividono fino ad arrivare a diverse migliaia. Alcuni di questi migrano poi verso la parte posteriore dell'uovo, dove si trasformano nei futuri spermatozoi e cellule uovo. Anche allora, Gehring sospettava che dovessero esserci molecole di RNA sconosciute che entravano in queste cellule e ne controllavano lo sviluppo. Hafen voleva risolvere il problema. Si candidò quindi a Gehring, che lo respinse: non c'era posto nel gruppo. Hafen ha continuato per tre volte. Poi la cosa si risolse e poté svolgere la sua tesi di dottorato nel laboratorio di Gehring.
"Alla fine non ho mai scoperto quali fossero le molecole che determinavano il destino di queste cellule. Ma ho sviluppato un metodo per localizzare questi determinanti e visualizzarli sull'uovo di mosca. ? stata la mia svolta scientifica dopo tre anni di fallimenti", racconta. L'immagine di copertina della famosa rivista scientifica "Cell" del 1990, che ha incorniciato e conserva nel suo ufficio, ne è la testimonianza.
Questa scoperta ha dato alla sua tesi di dottorato una nuova direzione: la genetica come metodo per comprendere la biologia dello sviluppo. "Fu un periodo formativo per Hafen: assorbì lo stile di vita che Levine e un altro post-dottorando americano conducevano in laboratorio. "I due mi hanno mostrato un mondo nuovo. Avevano una cultura diversa. La vita in laboratorio era più eccitante che a casa. A volte stavamo seduti in laboratorio alle tre del mattino, fumando e bevendo birra".
Dopo aver completato la tesi di dottorato, Hafen si è quindi trasferito negli Stati Uniti, dove nel 1984 ha trovato una posizione di post-dottorato a Berkeley. Durante questo periodo, scoprì un gene nella mosca che era noto per essere uno dei geni del cancro nell'uomo.
Dopo tre anni negli Stati Uniti, Hafen tornò in Svizzera con la moglie e i primi due dei tre figli. Tra le altre cose, si candidò per una cattedra di assistente presso l'Istituto di Zoologia dell'Università di Zurigo, dove fu nominato nel 1987. Nel 1994 è stato promosso professore associato e nel 1997 professore ordinario.
Presidente per un anno
Ma Ernst Hafen non era solo dell'associazione Ricercatore di mosche o medico di mosche, come lo ha chiamato il figlio Timothy quando l'insegnante gli ha chiesto la professione del padre. "Ho sempre avuto una vasta gamma di interessi, compresa la politica universitaria", dice. Quando l'ETH di Zurigo era alla ricerca di un successore del presidente Olaf Kübler, che si era dimesso alla fine del 2004, si è candidato ed è stato eletto alla carica, che ha assunto il 1° gennaio 2005. Per questa posizione ha rinunciato alla cattedra all'Università di Zurigo.
Hafen fu incaricato dal Consiglio dell'ETH di riformare la scuola universitaria secondo la formazione preliminare anglosassone. Tuttavia, questo ambizioso progetto di riforma incontrò grandi resistenze, soprattutto tra i professori dell'ETH, e alla fine fallì. Hafen terminò quindi la sua presidenza prematuramente dopo un anno.
Ancora una volta un ricercatore di mosche
Rimase all'ETH e gli fu offerta una cattedra presso l'Istituto di biologia dei sistemi molecolari, diretto dal suo alumno Ruedi Aebersold. Le loro strade si erano già separate durante gli studi: Aebersold aveva iniziato a lavorare con le proteine, Hafen con i geni. Hafen, tuttavia, ha sponsorizzato in modo significativo il ritorno in Svizzera del proteomico, che nel 2005 ha assunto la direzione dell'istituto presso l'ETH di Zurigo.
Di questo ha beneficiato anche Hafen, che ha ritrovato la strada per la sua ricerca sulla mosca. Nell'ambito dell'iniziativa di biologia dei sistemi "SystemsX" avviata da Aebersold, ha portato avanti il sottoprogetto "WingX". L'obiettivo era scoprire come un intero genoma interagisce per determinare le dimensioni delle ali in una popolazione naturale di mosche. Drosophila da definire. "Con questo progetto, per la prima volta siamo stati in grado di studiare non solo l'effetto dei singoli geni, ma l'interazione dell'intero genoma, di tutti i trascritti genici e delle proteine basate su di essi", afferma Hafen. Qualcosa che prima non era possibile fare con questo livello di dettaglio. "Questo è stato possibile solo perché ho potuto venire in questo istituto e lavorare con Ruedi Aebersold. ? stata una bella conclusione della ricerca fondamentale sul volo".
I dati come nuovo cavallo di battaglia
Dopo le dimissioni dalla carica di Presidente dell'ETH, Hafen si è occupato sempre più di questioni e problemi che non avevano più nulla a che fare con la sua ricerca sulle mosche: il trattamento dei dati personali (sanitari).
Non sono solo la ricerca e la medicina ad accumulare sempre più dati su genomi, salute e malattie, ma anche ogni individuo: con l'avvento di smartphone e smartwatch che misurano le funzioni corporee e i movimenti in ogni momento.
"Ognuno di noi ha il diritto e la capacità di aggregare più dati sulla salute e di metterli a disposizione dei nostri medici e ricercatori di quanto Google possa mai fare".Ernst Hafen
Tuttavia, si è reso conto che le persone stavano lasciando l'aggregazione (cioè il raggruppamento) dei propri dati ai giganti tecnologici. Si sta battendo contro questo fenomeno: "Abbiamo il diritto di aggregare i nostri dati in modo appropriato e non lasciare che Google o Facebook trasformino i nostri dati in moneta sonante", sottolinea.
Hafen era quindi favorevole alla costruzione di un ecosistema di dati paralleli sotto il controllo di ogni singolo individuo. Come soluzione, propose delle cooperative di dati che avrebbero assunto il ruolo di fiduciari. Questi fiduciari raccolgono i dati degli individui, li elaborano, li rendono interoperabili e li presentano in forma anonima in un'alleanza di dati. La cooperativa di dati regola anche se e come le aziende possono accedervi e - a pagamento - trarne vantaggio. Tuttavia, i dati restano di proprietà comune. "I cittadini potrebbero quindi decidere attivamente se vogliono mettere i loro dati a disposizione della società o dell'economia", spiega Hafen.
Sulla base delle sue scoperte, ha fondato un'associazione che promuove le cooperative di dati. Questo ha portato alla creazione di una cooperativa di dati, "Midata". L'associazione è stata poi sciolta perché aveva raggiunto il suo scopo. Midata esiste ancora, ma "con il massimo successo possibile con risorse limitate", dice l'ETH. L'obiettivo, conclude, è stato ben accolto da molti amministratori delegati e politici con cui ha parlato. Ma nessuno riusciva a immaginare come si sarebbe potuto realizzare. Per questo nessuno voleva investirci denaro. Tuttavia, Hafen è ancora convinto: "La cooperativa di dati è la forma giusta".
Sviluppare ulteriormente un insegnamento di successo
Oltre alla ricerca sui voli e sui dati, Hafen si è sempre impegnato nell'insegnamento. "A differenza della ricerca, di solito nell'insegnamento si lavora da soli", dice Hafen. Non ci sono quasi formazioni preliminari, al massimo i professori preferiti dei propri studi, di cui si copia lo stile di insegnamento. Hafen ha voluto cambiare questo stato di cose, che ha portato, tra l'altro, all'introduzione del cosiddetto clicker. Gli studenti possono usare questa piccola scatola per rispondere direttamente alle domande del docente durante la lezione; il docente può controllare immediatamente quante risposte corrette sono state ricevute. Il clicker rende più interattive le grandi e anonime lezioni.
L'introduzione di questo dispositivo è stato un primo passo verso una maggiore interattività nell'insegnamento e ha portato alla fondazione del "Center for Active Learning". Questo ha portato a numerose iniziative per migliorare l'insegnamento nel Dipartimento di biologia. Nel frattempo, le grandi lezioni di base del corso di laurea in biologia sono state arricchite con lavori di gruppo, studio autodidattico e diari di apprendimento. "Questo è stato possibile solo perché abbiamo creato un team di professionisti, cioè biologi con dottorato, come parte di questo centro, che sono stati in grado di discutere con i docenti di biologia su un piano di parità. Il fatto di essere riuscito a creare questo centro presso la D-BIOL negli ultimi 15 anni e che abbia avuto un effetto duraturo è ciò che mi fa più piacere oggi", riassume. E immagina di poter continuare a collaborare a questo progetto anche dopo il suo pensionamento".
Lasciarsi andare e pedalare
Per il momento, però, il 65enne ha un progetto che non ha nulla a che fare con la scienza. Oltre al volo e ai dati, fin da bambino è stato affascinato dalle biciclette. ? l'orgoglioso proprietario di sei biciclette e di un tandem. Sta già pensando alla grande avventura che ha in programma dopo il suo pensionamento, il 31 luglio: un tour in mountain bike sul Great Divide Trail, una pista ciclabile di oltre 4.400 chilometri nelle Montagne Rocciose canadesi e americane; probabilmente vi trascorrerà tre mesi con un amico e collega. I due hanno già testato l'attrezzatura durante i tour preparatori in Svizzera.
? abbastanza in forma per il lungo tour? Al momento è un po' fuori forma. A causa dell'obbligo di lavorare da casa, gli mancano i chilometri che percorreva in bicicletta dal luogo di domicilio a H?nggerberg - circa 30 chilometri al giorno. Ora deve comunque investire nell'allenamento. Il che non è difficile per l'emerito sportivo. E: "La forma migliora di giorno in giorno durante un tour così lungo. Ha già esperienza di lunghi tour, avendo attraversato gli Stati Uniti in tandem con la moglie tre anni fa.
