Rivoluzionare l’evoluzione: dove osano le biotecnologie

craig_venter.jpgL’ipotesi concreta di creare forme di vita dal nulla è, soprattutto per i non addetti ai lavori, al limite fra fantascienza e delirio di onnipotenza. L’idea di vita artificiale che affolla il nostro immaginario, chiusa nello stereotipo delineatosi dal Frankenstein di Shelley al più moderno Terminator, è strettamente legata al terrore che le “macchine” create dall’uomo gli si rivoltino contro generando scenari apocalittici e distruttivi. Eppure, nei laboratori di biotecnologia che stiamo per esplorare, si la vora ad una vita artificiale tutt’altro che robotica. Soprattutto, non si parte dal nulla, ma dagli organismi esistenti:  per migliorare la qualità di un’altra vita, la nostra.

Come unire l’utile al dilettevole: Craig Venter, biologo che ha fatto discutere per i propri atteggiamenti e ora da filo da torcere alla comunità scientifica con le proprie scoperte, si diverte incredibilmente  a fare questo “lavoro”. E  non fa mistero della propria ambizione tutt’altro che convenzionale: creare dei microbi che salveranno il mondo.

Panettieri e birrai nel loro piccolo quotidiano, affidano da secoli il successo del proprio lavoro a quello compiuto silenziosamente da alcuni funghi, i lieviti. Nella fabbricazione dei farmaci si usa il penicillium, altre industrie utilizzando l’escherichia coli modificato per produrre il poliestere delle moquette, la Sanofi – celebre casa farmaceutica – utilizza un lievito in cui sono state iniettate strisce di dna sintetico.

Il balzo verso il futuro è progettare un nuovo organismo partendo solo da dna sintetico. Le macchine biologiche di cui si parla sono ben diverse dai robot dei film: sono in grado di riprodursi e – sorpresa – si nutrono, spesso e volentieri, di un carburante alternativo.  Per dirla senza mezzi termini: una macchina biologica al massimo della sua efficienza può produrre la stessa plastica o lo stesso metallo di un impianto industriale, nutrendosi però dei residui dell’inquinamento, o di energia solare. I pionieri del settore sostengono che in questo modo le macchine biologiche potrebbero segnare l’inizio di una nuova era della produzione, anche a livello di distribuzione. Costruire un batterio sintetizzandolo a partire da dna grezzo significa prendere i quattro composti chimici che formano il dna – adenina; timina; citosina e guanina – e legarli in una catena di oltre mezzo milione di unità. Poi, non resta che inserire questa molecola in una cellula e aspettare che prenda vita. Vita che significa capacità riproduttiva, vita il cui successo si conta nella misura in cui la creatura artificiale produce esattamente  ciò per cui è stata progettata.

Dalla fine degli anni ’90 sono in corso in tutti i laboratori progetti sperimentali dei questo tipo. I più sostengono che bisogni aspettare ancora decenni per ottenere risultati apprezzabili, Venter invece non la pensa così.

Sessantacinque anni, una passione per le moto e le barche a vela, ma soprattutto un curriculum scientifico mozzafiato ben lontano dalla pensione. Nel 2000 con la sua Celera Genomics ha concluso la prima mappatura del genoma umano sfidando il Progetto Genoma Umano; nel 2003 ha sintetizzato una striscia di dna identica a quella di un virus naturale e l’ha inserita in una cellula. Poi,  nel 2010, con un articolo su “Science” ha annunciato di aver dato vita a Synthia, prima cellula batterica con dna sintetico. Non si trattava solo di una copia di un organismo già esistente in natura, infatti Venter  e i suoi collaboratori hanno aggiunto nel dna altri dati – i  loro nomi e alcune citazioni letterarie – che sono rimasti intatti quando le creature si sono riprodotte.  Questo significa che cambiando la funzione genetica in modo preciso, scrivendo qualcosa in un dna, è possibile raggiungere la soglia della progettazione della vita.

 Vender passa gran parte del suo tempo in California, dove sta costruendo una laboratorio da 35 milioni di dollari nel campus del suo vecchio college, a San Diego. Dopo aver fondato un’associazione senza scopo di lucro che porta il suo nome, gestisce inoltre la Synthetic Genomics inc dove ogni giorno supervisiona il lavoro di oltre cinquecento scienziati.Craig Venter

La missione del suo team è scoprire in natura le componenti genetiche che potrebbero ispirare forme di vita artificiali, a caccia di microrganismi interessanti con geni non comuni, a caccia di biodiversità.  I microrganismi, che da soli costituiscono circa la metà della biomassa del nostro pianeta, ne contengono quasi tutta la diversità genetica.

Una delle più stimolanti scoperte emerse dagli studi per la mappatura del genoma umano è stata che il dna umano possiede relativamente pochi geni, circa 20.000, meno addirittura di quelli dell’uva che mangiamo.

L’aspetto sensazionale del lavoro condotto da Vender e la sua équipe è l’enorme mole di campioni raccolti che ha portato indirettamente alla scoperta di  centinaia di migliaia di nuove specie e decine di milioni –circa 60 milioni, per la precisione – di nuovi geni.

La biologia di sintesi è quindi un’enorme promessa non esente da rischi. L’introduzione di una nuova specie può distruggere in breve tempo un ecosistema; è comprensibile il timore che nuovi microrganismi sintetici possano diventare una specie invasiva o essere manipolati a tale fine. Nel 2010 il presidente Barack Obama ha ordinato alla commissione bioetica degli USA di studiare le implicazioni della ricerca di Vender, poi giudicate limitate. «Le stesse accuse sono state rivolte a chi eseguiva i primi trapianti d’organo, ma i benefici per l’umanità sono stati innegabili ed enormi», d’altronde «fermarsi al livello del laboratorio non ha senso», afferma lo scienziato. «Quasi tutti gli esperimenti falliscono quando sono trasferiti all’esterno», persino quelli che in provetta mostravano le maggiori possibilità di successo. Così Vender ha recentemente acquistato un enorme terreno dove, in uno stagno, comincerà presto a coltivare i ceppi migliori delle sue alghe modificate in laboratorio. Anzi, sta già trattando con il proprietario dell’industria adiacente per fare in modo che le emissioni di CO2 possano arrivare alle sue “creature”, come nutrimento: sarebbe fantastico se entro qualche mese quelle alghe riuscissero a trasformare l’inquinamento in cibo, e petrolio.

Testardo, avvenieristico, anticonvenzionale: così viene descritto dagli esponenti del mondo  scientifico Craig Vender . Un po’ scienziato, un po’ imprenditore. Dopo i tentativi l’obiettivo rimane la semplificazione: un batterio in grado di vivere autonomamente con un numero minimo di geni. Così, una volta creato il genoma minimo, i biotecnologi potranno attaccarvi altri geni  e programmarne le “funzioni”, che gli consentano per esempio di nutrirsi di rifiuti e generare materie utili.

Una simile innovazione potrebbe sfuggire dal benevolo controllo dei suoi pionieri, o scatenare un’indiscriminata corsa ai guadagni. Ma, se funzionasse davvero, potrebbe essere altamente risolutiva nei confronti degli enormi problemi del nostro pianeta, che oggi sembrano irrisolvibili. Come scrive W.S. Hilton del New York Times Magazine, che segue da anni queste imprese scientifiche, «la sfida più importante per la tecnologia è quella di evitare di lasciare indietro vaste zone del mondo». E la risposta di Venter è usare  il genoma minimo nella  produzione di cibo, carburanti, farmaci e nella depurazione dell’ambiente. «L’agricoltura di oggi è destinata a scomparire. Possiamo creare proteine migliori e più sane di quelle naturali»: produrre alimenti di base come granturco, soia e grano in modo più efficiente significherebbe usare meglio le risorse della Terra.

«L’evoluzione è un gran pasticcio» dichiara in un’intervista Smith, socio di Venter. «La stiamo rimettendo in ordine», è la pronta risposta del “ragazzaccio della biologia”. Ne vedremo delle belle nei prossimi mesi.

Arianna Fraccon

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