Francesca Santoro

il suo progetto: Researcher Tenure Track @ Istituto Italiano di Tecnologia

Francesca, 34 anni, di Napoli. Prima ricercatrice italiana nominata dall’MIT 35under35 Innovators in Europa nel 2018 per i suoi studi sul cerotto fotovoltaico 3D “chip for skin regeneration”. Da Stanford è tornata a Napoli per dirigere il gruppo di ricerca di bioelettronica all’Istituto Italiano di Tecnologia che spazia dai cerotti smart solari alle sinapsi bio ibride. Un cervello (d’eccellenza) in fuga rientrato in Italia che attraverso la sua ricerca di calibro internazionale contribuisce all’obiettivo sostenibile n.9 

Da Stanford a Napoli

Sapevo che l’esperienza negli USA sarebbe stata la migliore che potessi fare dal punto di vista lavorativo, ma la mia idea è sempre stata quella di tornare in Europa e ho sempre cercato di lasciare le porte aperte a questo desiderio. Alla fine del 2016, l’IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) ha fatto una call for research cercando nello specifico nuovi progetti da portare nel centro di Napoli con un focus sui biomateriali, sull’interazione tra materiali sintetici e corpo umano, quindi un approccio multidisciplinare e altamente tecnologico. Ho partecipato a questa call proponendo un progetto su un cerotto smart solare che si basa su un pannello fotovoltaico che converte la luce solare in impulsi per accelerare la guarigione di ferite della pelle, punti di sutura, ma anche ulcere e, quindi, lesioni più a lungo termine, e sono stata scelta. Così sono rientrata a Napoli, contro ogni previsione sono tornata nel quartiere in cui sono nata. 

Dopo un’esperienza all’estero si torna con una visione diversa, un nuovo bagaglio, con tante esperienze. Nel mio piccolo, sento di aver riportato in Italia un po’ di ogni esperienza fatta fuori. 

Un percorso che consiglierei ai nuovi giovani ricercatori: la mobilità è la base che alimenta il nostro processo creativo. Parlare di fuga dei cervelli è un po’ superato: consiglio prima di tutto di crearsi delle opportunità, di cercarle, perché un po’ ce ne sono, ma soprattutto di fare un’esperienza all’estero per poi riportare conoscenza nel nostro Paese.

Invece, facendo un passo indietro, come ci sei arrivata a Stanford?

Ho studiato a Napoli Ingegneria Biomedica e mi sono laureata nel 2010, all’epoca si chiamava laurea specialistica. Avevo già inquadrato l’area di ricerca che mi interessava, la bioelettronica, quindi lo sviluppo di microchip, micro dispositivi che fanno da interfaccia con il corpo umano. A me in particolare interessava l’interfaccia con il cervello e mi sono spostata in Germania, dove questo ambito di ricerca (interfaccia neuroni ed elementi elettronici) si è sviluppato, e ho fatto ad Aquisgrana un dottorato in Ingegneria elettronica e Information Technology per 3 anni e mezzo. In questo periodo ho approfondito anche aspetti di ingegneria dei materiali e biofisica, proprio per capire come le cellule del nostro corpo umano possono interagire con materiali sintetici elettronici.

Dalla Germania, ho deciso di spostarmi negli Stati Uniti, dove dagli ultimi 10-20 anni si stava sviluppando un’altra scuola di bioelettronica, meno teorica e più applicata, che cercava di capire quali possono essere le applicazioni di queste tecnologie, come sfruttare i campi elettronici per la cura di particolari patologie. Quindi ho deciso di andare oltreoceano per acquisire competenze in quella direzione e così sono arrivata a Stanford, nel dipartimento di Chimica.

Ora, di cosa ti occupi in IIT?

Sono passati 3 anni da quando sono tornata a Napoli e adesso nel gruppo di ricerca che coordino siamo in 10 tra dottorandi e ricercatori più esperti. Il nostro ambito di ricerca, oltre ai microchip per la rigenerazione della pelle, comprende anche lo sviluppo di microchip che simulano il comportamento dei neuroni.

Di recente abbiamo sviluppato la prima sinapsi ibrida, che permette la comunicazione di un neurone biologico con un neurone artificiale, in maniera che questa connessione abbia una memoria proprio come avviene fisiologicamente nel nostro cervello. Quindi in questo modo abbiamo messo il primo building block per una nuova generazione di microchip che possono essere impiantabili e che comunicano con le cellule del nostro cervello in maniera interattiva. Questo apre scenari per nuove ricerche, per esempio, nell’ambito delle malattie neurodegenerative.

Tutto questo è ancora in una fase iniziale e un primo studio è stato pubblicato quest’anno su Nature Materials. A settembre ho ricevuto dalla UE un finanziamento dall’ERC (European Research Council, l’agenzia della comunità europea che si occupa di finanziare la ricerca) con fondi Starting grants di circa 2 mln di Euro, che permetterà l‘avanzamento di questo progetto sulle reti neurali ibride per i prossimi 5 anni. 

Immagine da Nature Materials. Credits IIT
Nature Materials. Credits ©IIT

Considerando anche il momento storico che stiamo vivendo in cui purtroppo l’idea di una comunità europea è minacciata, e l’idea di trovare forza nella diversità purtroppo non viene sempre sentita, quanto è importante il fatto che esistano dei grant europei? In generale, quanto è importante il ruolo dell’Europa per la ricerca per l’Italia e viceversa?

È fondamentale. Soprattutto per l’Italia: noi abbiamo bisogno del supporto di questi fondi competitivi a livello europeo. Il fondo rispecchia l’individuazione di tematiche comuni che vanno portate avanti: possono essere la sostenibilità, l’avanzamento del IoT, il machine learning, o tematiche di ambito medico, e avere il supporto di un’istituzione centrale ti permette di fare gathering, di recuperare e raccogliere tutte le idee dei vari paesi e creare linee guide comuni su tematiche comuni. Se ognuno facesse un po’ come gli pare, sarebbe un dispendio di energie e risorse che non avrebbe senso: nel campo della ricerca le flagships, gli hot topic, si creano proprio attraverso le call trasversali tra i paesi.

Ogni paese può contribuire con la propria voce e il piano diventa efficace ed efficiente se e solo se il contributo e la partecipazione sono corali (vale anche per il Covid). 

Parlando degli obiettivi di sviluppo sostenibile, il tuo lavoro rientra nel SDG 9, in particolare il target 9.5 che prevede il potenziamento della ricerca scientifica anche incoraggiando, entro il 2030, l’innovazione e aumentando in modo sostanziale il numero dei lavoratori e la spesa pubblica e privata dei settori ricerca e sviluppo ogni milione di persone. Come è cambiata, per la ricerca scientifica, la situazione in Italia prima e dopo il covid? 

La ricerca è diventata la protagonista principale, molte persone hanno capito che c’è un’esigenza oggettiva, “ci serve un vaccino, quindi ci serve la ricerca” e ne vedono i benefici. Il passo in più che si deve assolutamente fare è capire che la ricerca getta le basi per un avanzamento tecnologico importante non solo nell’ambito dei vaccini o medico, ma in generale in qualunque ambito tecnologico. Questa cosa molto spesso non è messa a fuoco: l’attenzione è sempre dalla parte delle imprese, delle grandi aziende mentre il lavoro fondamentale e di base che viene fatto, fundamental research, sta nelle università, nei centri di ricerca, nei vari istituti di ricerca del nostro Paese. Poi, nella sfortunatissima situazione dell’emergenza COVID, chi si occupava di ricerca di ambito medico sicuramente ha trovato anche un momento fertile, dato che molti fondi sono stati messi a disposizioni ex novo per quelle tematiche. 

Noi nello specifico siamo stati costretti a uno shutdown completo del nostro laboratorio. Quindi cosa fa un ricercatore quando non può andare in laboratorio? Il ricercatore si reinventa per definizione e se la tua parte pratica/sperimentale non può andare avanti, stai a casa, studi e ti prepari per riaprire con mille idee nuove. Questo è quello che abbiamo fatto: noi fortunatamente viaggiavamo già su piattaforme digitali, già usavamo Microsoft Teams. Quindi abbiamo fatto uno sforzo minimo per riorganizzarci e abbiamo sfruttato questo strumento per continuare a parlare, a discutere, a confrontarci, che rimane la nostra attività core al di là di quella sperimentale.

Per chi invece lavora nell’ambito Covid sicuramente è stata dura, anche dal punto di vista pratico, perché non era facile entrare in laboratorio. Banalmente, non era facile neppure ricevere una fornitura, per esempio i guanti da laboratorio! Chi non si è fermato penso che abbia veramente lavorato notte e giorno per portare avanti le attività sperimentali. Noi abbiamo comunque lavorato tanto: diversamente, da casa, sfruttando processi creativi ma soprattutto cercando di tenere alto l’umore, motivando i ricercatori, soprattutto i più giovani, che hanno subito un cambio di passo non trascurabile.

Nel 2018 sei stata la prima ricercatrice italiana a essere stata nominata dal MIT una dei 35under35 Innovators in Europa. Che esperienza è stata? Che impatto ha avuto?

Ha avuto un impatto, devo dire la verità, che un ricercatore non si aspetta. Noi siamo lontani da questo tipo di dinamiche mediatiche e, invece, ad un certo punto mi sono trovata catapultata sul telegiornale. Ovviamente di ricercatori e ricercatrici bravi ce ne sono tanti e raramente si racconta la storia che c’è dietro a ciascuno di loro. Penso che questo riconoscimento abbia avuto un impatto per una serie di ragioni: una storia di rientro, un italiano che rappresenta l’Italia e ovviamente la componente femminile; poi io sono un ingegnere biomedico, che rimane una figura con retaggio di altri tempi, e sono di Napoli. Come per tutte le cose c’è un bright side e un dark side.

Il bright side è che gli esempi di eccellenza nella ricerca ci fanno ricordare che la ricerca esiste: soprattutto in tempo di COVID i ricercatori sono quasi diventati delle super star, i virologi soprattutto. Il dark side è lo stesso: dobbiamo ancora ricordare alla società che esiste la ricerca, e in particolare le ricercatrici donne, e facciamo caso a un retaggio culturale che persiste ancora nel 2018/2020.

Esistono molti eventi a cui ho partecipato in ambito STEM (dall’inglese Science, Technology, Engineering and Mathematics) per invogliare giovani ragazze a intraprendere questo tipo di materia, ma proprio il fatto che dobbiamo sottolineare e dedicare dello spazio a questa attività è indice di quanto lavoro ci sia ancora da fare. L’IIT è un ottimo centro per il gender balance: in particolare nella robotica e nell’ingegneria che sono campi non “femminili” nell’immaginario collettivo.

Una domanda riguardo la tua ricerca: qual è la tua opinione sulla interazione tra tissue engineering e la tecnologia? E cosa ne pensi di Neuralink la start-up fondata da Elon Musk?

Le nostre tecnologie possono essere il punto di partenza per nuove ricerche applicative per esempio in ambito medico. Noi in laboratorio abbiamo creato la prima sinapsi ibrida, ma è una, mentre ne abbiamo miliardi nel nostro cervello e non è neanche detto che ne serviranno così tante, magari potrebbero venirne implementate solo un centinaio. 

Elon Musk con Neuralink sta proponendo tecnologie senz’altro all’avanguardia. Quello in cui si muove però è un ambito delicato, consiglio cautela anche a livello comunicativo. La nostra è ricerca di base, cosiddetta curiosity driven, che deve sondare tutte le possibilità e l’ambito più promettente può intraprendere la via del trasferimento tecnologico. Loro svolgono una ricerca mirata da subito ad arrivare ad un prodotto, è un mondo diverso.  

Parlando di comunicazione, invece qual è il rapporto tra i media e i ricercatori? Immagino non sia facile comunicare una scoperta scientifica senza che essa generi una fake news

Nell’ambito della ricerca è un fenomeno incontrollato e oltre alle fake news, che sono volutamente in mala fede, spesso i media in totale buona fede comunicano al grande pubblico i risultati della ricerca in modo forviante. Per esempio se tu dici “fatta nuova sinapsi artificiale” spesso per semplificare, la notizia viene rilanciata come “fatto nuovo cervello ibrido”: che significa un’altra cosa.

A volte i media non si rendono conto di come la loro destrutturazione di una notizia scientifica per renderla più fruibile può a) diventare una cosa concettualmente diversa, b) avere un impatto negativo anche sul paziente, se siamo in ambito medicale, alimentando false speranze c) avere un impatto enorme sul ricercatore, anche negativo. Però le cose stanno cambiando: stanno nascendo master in comunicazione scientifica, si stanno delineando figure specializzate, perché queste notizie hanno bisogno di più tempo per essere comprese e soprattutto per il difficilissimo compito che spetta al giornalista scientifico di tradurre un concetto scientifico in una notizia nazional popolare.

Quali parole useresti per descrivere quello che fai?

Crea insonnia, eccitante, e un pizzico di follia ci sta sempre

Qual è il tuo superpotere?

La perseveranza

Se ne volessi avere un altro, quale sceglieresti?

Non so se l’ubiquità o la pazienza 😀

In realtà, mi piacerebbe avere più impatto sui giovani pensatori, poter contribuire alla nascita del loro processo creativo: questo per me è fondamentale. Io sono tornata a Napoli e il mio quartiere è tranquillo, ma come in tutte le città, ci sono quartieri non facili e ci sono persone che non hanno idea di cosa sia la ricerca, cosa sia una scoperta. Mi piacerebbe interagire di più: noi già facciamo tanto, ma mi piacerebbe dare all’outreach un impatto più sociale. Un ricercatore sa spiegare cosa fa in maniera che si capisca, ma serve di più: mettere un seme è la cosa che dà vita al cambiamento.

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