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 Anno III n° 10 OTTOBRE 2007    -   IL MONDO - cronaca dei nostri tempi


Scienza & coscienza
La vita sintetica: nuove vie dal DNA alla cellula

Di Marina Minasola


20 ricercatori, tra cui spiccano i nomi degli americani Craig Venter e del premio nobel Hamilton Smith, sono riusciti a raggiungere un risultato impensabile fino a poco tempo fa, un risultato che Giuseppe Novelli, professore di Genetica all'università Tor Vergata di Roma, non esita a definire “Un risultato grandioso, che ci porterà in futuro ad avere farmaci e vaccini à la carte, cioè su misura per le necessità dell'uomo”: con prodotti sintetici hanno creato un cromosoma di 381 geni che contiene 580.000 paia di basi di codice genetico, un cromosoma “minimo” costituito da un quinto di materiale genetico in meno di quello presente nel “Mycoplasma genitalium” su cui è stata basata la sequenza di DNA. Lo hanno poi impiantato in una cellula ospite di cui si pensa poi assumerà il controllo diventando nuova e autonoma forma di vita. Non si tratta di una forma di vita completamente sintetica benché completamente sintetico sarà il suo DNA.

Già in passato lo stesso team aveva impiantato il genoma di un batterio nella cellula di un altro modificandone la natura, adesso lo scopo è creare una forma di vita che sia piegabile alle esigenze umane, capace di creare carburanti o batteri in grado di assorbire l’anidride carbonica in eccesso o molecole di interesse biomedico o idrogeno. Certo questo può essere anche pericoloso, come sottolinea il direttore dell’autorità canadese di bioetica: si tratta di un “telaio su cui si può costruire praticamente di tutto. Questo può rappresentare un contributo all’umanità, come nuovi farmaci, o una grande minaccia, come armi biologiche”. Per Venter la scoperta “Oltre che un traguardo scientifico rappresenta un importante passo filosofico nella storia delle nostre specie. Stiamo passando dalla capacità di leggere il nostro codice genetico alla possibilità di scriverlo. E questo ci rende ipoteticamente in grado di fare cose mai pensabili fino a oggi.

È italiana invece la prima cellula semisintetica per certi aspetti più affine a quelle primordiali di 3,5 miliardi di anni fa: “Non ci sono resti fossili in grado di aiutarci nella ricreazione fedele di una cellula primordiale, tuttavia questa cellula-modello che stiamo realizzando cerca di ricostruire i principi e le tappe di ciò che può essere accaduto sulla Terra. Tra le cellule che oggi noi conosciamo, anche la più semplice, una cellula batterica minima, contiene circa 500 geni e quindi 500 proteine essenziali per il suo funzionamento. Noi stiamo cercando di semplificare ulteriormente questo modello esistente, creando una cellula con il minimo numero di componenti, geni e proteine, per essere classificata come cellula vitale.”, così spiega il lavoro, proprio e del suo collega Pierluigi Luisi, Giovanni Murtas. La cellula è stata realizzata presso il centro Enrico Fermi dell’Università di Roma 3.

Affinché una cellula si possa definire vivente sono necessari tre elementi:
1) Deve avere un metabolismo di base, ossia poter realizzare autonomamente una sintesi proteica.
2) Il suo involucro e il suo contenuto (il genoma) devono potersi riprodurre.
3) La cellula deve essere soggetta a possibile evoluzione darwiniana.

Per poter rispettare questi parametri il lavoro di Murtas ha avuto inizio dalla costruzione in provetta della membrana cellulare.
- Il primo passo si è avuto riuscendo a fare a meno dell’aiuto naturale costituito da un estratto del batterio Escherichia coli al fine di effettuare la sintesi proteica: “Abbiamo scelto una sfera lipidica (cioè di acidi grassi) chiamata liposoma, che può essere realizzata in laboratorio secondo principi di base di chimica. In presenza di acqua le molecole lipidiche si riorganizzano spontaneamente fino a creare delle sfere. All’interno di queste, le molecole possono interagire tra loro e stabilire anche le reazioni biologiche più semplici, fino alla realizzazione della sintesi proteica, il principio di base per il metabolismo della cellula”.
- Il secondo passo era invece quello di far produrre il patrimonio genetico direttamente all’interno della membrana cellulare: l’idea è quella di far creare alla cellula stessa un enzima in grado di favorire la sintesi della catena di acidi grassi della membrana e farla crescere fino a dividersi in due.
- L’ultimo obiettivo, riprodurre la vita interamente in laboratorio, si sta perseguendo con l’ausilio del giapponese Takuya Ueda dell’Università di Tokyo: “Mentre a Roma si stanno concentrando sulla replicazione dei liposomi a Tokyo stiamo lavorando sulla replicazione del patrimonio genetico. Combinando i nostri esperimenti speriamo di riuscire a creare vita interamente in laboratorio”.

Un po’ in tutto il mondo si procede con esperimenti analoghi: Il docente di Genetica alla Harvard Medical School, Jack W. Szostak, vorrebbe creare un sistema vivente sintetico in grado di evolversi attraverso polimeri genetici che possano replicarsi autonomamente senza enzimi complicati ma essendo tuttavia collegati in qualche modo al DNA e all’RNA: secondo lo studioso “Per questo scopo bisogna imparare qualcosa di più sui fattori-chiave che furono all’origine della vita sulla Terra e soprattutto in che modo dei sistemi chimici inerti cominciarono a comportarsi come organismi viventi.

A Los Alamos nel New Mexico, stessi laboratori tristemente noti per essere stati la culla della prima bomba atomica, Steen Rasmussen è intento alla creazione di una forma diversa di materiale genetico apparentemente in grado di autoreplicarsi: il PNA al posto del DNA.
Dave Deamer dell’Università della California a Santa Cruz lavora al fine di ottenere l’incapsulazione di materiale genetico in una membrana in grado di dividersi in modo molto più semplice di quello delle cellule.

Se studiosi di rilievo come Steen Rasmussen possono tranquillamente scrivere che “Il problema della vita sintetica non è più se si farà, ma quando si farà”, il dubbio espresso da molti appassionati di bioetica e dai media sulla legittimità e sui pericoli causati da questo “giocare a fare Dio” degli scienziati moderni rimane tuttavia non trascurabile.
Immense risorse un tempo considerate estinguibili potrebbero essere ricreate, inimmaginabili miglioramenti nella qualità della vita fino alla creazione di un uomo bionico potrebbero essere le nuove frontiere del millennio, ma siamo sicuri che questo continuo avanzamento non porterà alla distruzione anziché alla creazione?
Non solo i cultori della fantascienza ne devono avere paura. Ma la ricerca non la si può fermare. La scienza non è né bene né male, è solo studio del creato. È l’uso della scienza che può essere bene e male; questo deve essere regolato dall’etica che oggi più di ieri sembra essere messa in disparte, anche da chi la predica.



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