DNA 2.0: l'Uomo lo Riprogramma

La notizia è sorprendente: degli scienziati inglesi sono riusciti a costringere cellule batteriche a produrre proteine che in natura non sono mai esistite. Come? Hanno trovato il modo di insegnare alla cellula a leggere in modo diverso il DNA.

Messa così, suona molto vaga, me ne rendo conto.

Ci riprovo: Poniamo di voler davvero giocare a fare Dio. Poniamo di voler creare un nuovo tipo di vita. Consideriamo che le molecole fondamentali che costituiscono e regolano il nostro organismo sono le proteine. Consideriamo anche che le proteine sono catene di aminoacidi e che gli aminoacidi che le nostre cellule sono in grado di codificare sono 20.

Ci siete? Bene.

Ora poniamo di voler aumentare il numero di aminoacidi codificabili, di volerne creare di nuovi, con nuove caratteristiche, per ottenere proteine dalle proprietà tutt’ora sconosciute. Cosa dovremmo fare? Provate a chiederlo a Jason Chin dell’Università di Cambridge. Perché lui non solo conosce la risposta, ma l’ha già messa in pratica.

Un sistema di lettura limitante:Tutto è partito da una constatazione: il nostro DNA è una lunga catena formata da quattro diverse basi azotate (Adenina, Timina, Citosina e Guanina). Questa catena funziona come un codice a quattro lettere, una lunga serie di “parole”, ognuna formata da tre lettere denominate “codoni”. Il sistema tradizionale della cellula legge questa catena e per ogni codone produce un amminoacido diverso. Questo meccanismo ha regolato la vita per milioni di anni. Finchè non è arrivato Chin e ha detto: “Ok, e se provassimo a riprogrammare la cellula in modo che impari a leggere codoni di 4 basi azotate invece che di 3?”. Il numero di combinazioni possibili passerebbe da 64 a 256.

Riprogrammare i traduttori:Per ottenere un risultato simile, Chin è andato ad operare direttamente sui “traduttori” che la cellula usa per convertire il DNA in proteine: i ribosomi. Riprogrammando i ribosomi in modo che imparassero a leggere “parole” di quattro lettere invece che tre, la squadra ha praticamente ingegnerizzato la cellula rendendola in grado di produrre una più ampia varietà di aminoacidi e, in prospettiva, proteine con proprietà fino ad oggi impensabili. In uno dei primi esperimenti, condotti con successo, la squadra è riuscita a far produrre alla cellula una catena proteica contenente due aminoacidi completamente inediti. È la prima volta che questi composti vengono prodotti da una cellula vivente.

Un nuovo set di mattoncini per costruire il futuro:Ancora una volta, il limite è la fantasia. L’impresa portata a termine da Chin e colleghi spalanca le porte su scenari che fino a qualche giorno fa avrebbero fatto sorridere anche il più ottimista dei futurologi. Prima di abbandonarci a fantasticare sulla creazione di creature costituite da nuove proteine sintetiche, è il caso di analizzare le possibili applicazioni che questa scoperta avrà nel prossimo futuro. I ricercatori infatti stanno già esplorando la possibilità di trasformare le cellule in fabbriche di biomateriali, programmandole in modo che producano composti sintetici dalle proprietà funzionali, siano essi materiali plastici o fibre iper-resistenti. A quanto pare, infatti, le catene proteiche prodotte dalle cellule riprogrammate mostrano legami chimici più resistenti dei normali ponti disolfuro. Un dato che ha portato qualcuno a pensare all’utilizzo delle cellule-fabbrica per produrre rivestimenti proteici per i farmaci che non vengano facilmente degradati dai succhi gastrici.
(Wired)