DNA

Per la prima volta, nella storia del nostro pianeta, un organismo vivente avrà un DNA ricreato al computer. È successo in Svizzera, presso il Politecnico di Zurigo (Eth), dove un piccolo team di scienziati ha messo a punto un algoritmo in grado di produrre una versione “2.0” di un piccolo batterio, il Caulobacter crescentus. Questo batterio esiste comunemente in natura, vive nell’acqua ed è completamente innocuo: è servito agli scienziati come punto di partenza per arrivare ad un nuovo organismo artificiale, con funzioni biologiche identiche all’originale ma con un DNA più efficiente, in quanto privato degli elementi inutili nella propria sequenza genetica.

Un batterio creato scartando i geni inutili

Il Caulobacter crescentus è un batterio usato molto spesso nelle ricerche di laboratorio, per via della sua relativa semplicità. Nonostante il genoma di questo organismo contenga circa 4mila geni, solo 680 sembrano essere fondamentali per la sua sopravvivenza. Gli oltre 3mila geni rimanenti sono sequenze “ridondanti”, pezzetti di informazione genetica creati dalla natura in milioni di anni di evoluzione, non più necessari al batterio nella sua attuale forma. Partendo da questo assunto, gli scienziati svizzeri hanno studiato un modo, il più possibile veloce ed economico, per scegliere i geni essenziali e scartare quelli inutili: è proprio qui che sono entrate in gioco le tecnologie informatiche.

La provetta contenente il nuovo batterio
La provetta contenente il nuovo batterio (fonte: ETH Zurich / Jonathan Venetz)

Un DNA riscritto al computer

I recenti computer, dotati di un algoritmo ad hoc, possono svolgere in poco tempo un lavoro che, solo fino a qualche anno fa, sembrava quasi insormontabile: “Attraverso il nostro algoritmo – ha dichiarato Beat Christen, professore di Biologia dei sistemi a Zurigo – abbiamo completamente riscritto il genoma [del batterio – ndr] in una nuova sequenza di lettere di DNA che non assomiglia più alla sequenza originale. Tuttavia, la funzione biologica a livello proteico rimane la stessa”. Il nuovo batterio artificiale, in altre parole, presenta un DNA notevolmente snellito, ma mantiene funzioni e comportamenti identici a quelli messi a punto dalla natura in milioni di anni. Un traguardo notevole, se pensiamo alle possibili applicazioni future.

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Immagine di repertorio

Applicazioni future e implicazioni etiche

La creazione di organismi sintetici, progettati al computer con un genoma semplificato, potrebbe condurre alla produzione di vitamine e altre molecole, utili anche nell’industria farmaceutica. I primi ad essere consapevoli delle implicazioni etiche di un tale progetto sono proprio gli scienziati: “Per quanto promettenti possano essere i risultati della ricerca e le possibili applicazioni – ha concluso Beat Christen – richiedono una profonda discussione nella società sugli scopi per cui questa tecnologia può essere utilizzata e, al tempo stesso, su come prevenire gli abusi”.