Con la cellula batterica siamo ad un passo dalla vita artificiale: un sogno inseguito dagli Anni ‘50

Silvio Campione | 20/05/2010 20:56

antinfiammatorio

''Abbiamo progettato, sintetizzato e assemblato'' cellule ''capaci di autoreplicarsi'': così annuncia su Science la costruzione della prima cellula batterica artificiale il gruppo americano che fa capo a Craig Venter, il genetista dei primati nella lunga corsa alla realizzazione della vita artificiale. Autore della prima mappa del Dna umano e del primo cromosoma sintetico, Venter è ormai a un passo dal traguardo. ''Pensiamo che sia davvero un risultato importante, sia dal punto di vista scientifico sia da quello filosofico. Di sicuro ha cambiato il punto di vista sulla definizione della vita'', ha detto Venter. Il punto di arrivo sarà molto probabilmente una forma vivente interamente costruita in laboratorio e programmata per una funzione precisa.

''La cellula artificiale - ha detto ancora Venter - è uno strumento davvero potente per progettare tutto quello che vogliamo far fare alla biologia. Abbiamo in mente un grandissimo numero di possibili applicazioni''. Tra le prime, potrebbero esserci i batteri salva-ambiente dei quali Venter parla da anni, da utilizzare come fabbriche viventi di biocarburanti o per liberare acque e terreni da sostanze inquinanti, o alghe che assorbono anidride carbonica come spugne, o ancora batteri che producono vaccini. La prima cellula sintetica, chiamata Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, è stata costruita nel Craig Venter Institute di Rockville dal gruppo coordinato da Daniel Gibson. La cellula in sè è naturale, ma è completamente controllata da un Dna artificiale. Ottenerla è stato un lavoro ai limiti della fantascienza, ma anche un'opera di bricolage che ancora una volta ha utilizzato i batteri da sempre protagonisti delle ricerche di Venter sulla vita artificiale: il Mycoplasma mycoides e il Mycoplasma capricolum. Nel 2007 i ricercatori avevano ottenuto il primo Dna sintetico, riproducendo artificialmente quello del Mycoplasma mycoides; nel 2009 avevano eseguito il primo trapianto di Dna, trasferendo il genoma (naturale) del Mycoplasma mycoides nel Mycoplasma capricolum. Ora hanno messo insieme i due procedimenti, trapiantando il Dna sintetico e caricandolo, come il programma di un computer, in una cellula batterica privata del suo Dna. ''E' la prima cellula sintetica mai costruita'', ha osservato Venter. ''La chiamiamo sintetica - ha aggiunto - perché è stata ottenuta a partire da un cromosoma artificiale, costruito utilizzando informazioni elaborate in un computer, composti chimici e un sintetizzatore di Dna''. Composto da circa un milione di lettere (quello umano ne comprende 3,2 miliardi), il Dna artificiale e' del tutto simile a un Dna naturale, comprese mutazioni acquisite durante il processo di assemblaggio. Solo una sorta di ''filigrana molecolare'' aiuta a riconoscere che è davvero artificiale.
La corsa verso la vita artificiale è cominciata negli anni '50, con le ricerche che nel 1956 portarono Arthur Kornberg ad ottenere in laboratorio la prima sintesi di Dna, premiate con il Nobel nel 1959. Da allora gli strumenti a disposizione dei genetisti sono diventati molto più sofisticati, come dimostra la prima cellula artificiale descritta su Science dal gruppo dell'americano Craig Venter, oggi a capo dell'istituto di Rockville (Maryland) che porta il suo nome. Insofferente di certe regole e tempi del mondo accademico, controverso e discusso, Venter è stato nello stesso tempo oggetto di critiche aspre e di una sterminata ammirazione per l'ambizione delle sue ricerche, tanto che tempo fa la copertina di un settimanale americano aveva scritto accanto alla sua foto ''giocando ad essere Dio''. Il suo obiettivo dichiarato è costruire organismi artificiali utili all'ambiente o alla medicina e ormai è a un passo dal raggiungerlo. Ecco finora le principali tappe raggiunte nella corsa alla vita artificiale:
- giugno 2007: primo cromosoma artificiale. Il gruppo di Venter riproduce fedelmente in laboratorio il Dna di un batterio chiamato Mycoplasma mycoides. - agosto 2009: il Dna naturale del batterio Mycoplasma mycoides viene trapiantato nel batterio di una specie molto vicina, il Mycoplasma capricolum. A raggiungere il risultato è ancora una volta il gruppo di Venter.
- oggi: Il Dna artificiale, copia del Dna del Mycoplasma mycoides, è stato trasferito nel batterio Mycoplasma capricolum, che diventa così la prima cellula naturale controllata da un programma genetico costruito in laboratorio.
- il prossimo passo: ottenere quello che Venter chiama Mycoplasma laboratorium, ossia un batterio costruito su misura per svolgere determinati compiti e diverso da qualsiasi organismo esistente in natura. Si avvicina così l'era della biologia sintetica, che permetterà di riscrivere interi codici genetici per creare macchine metaboliche specializzate e costruire in laboratorio esseri viventi che non somigliano a nessuna forma di vita esistente in natura. Nei laboratori più avanzati sono al lavoro velocissimi sintetizzatori di Dna, capaci di produrre lunghe sequenze di materiale genetico a partire dai mattoni chimici della vita: zuccheri, composti a base di azoto e fosfati. E' alle porte un cambiamento cruciale, che costringerà a ripensare i confini fra biologico e artificiale e a rivedere lo stesso concetto di vivente.