Gli scienziati dell’Università del Minnesota hanno riprodotto una cellula generica in laboratorio capace di nutrirsi, dividere il proprio genoma e replicarsi per cinque generazioni: le frontiere della biologia sintetica, i possibili utilizzi futuri in campo medico e i dubbi degli esperti

Il corpo umano è composto in media da 30.000 miliardi di cellule, ognuna deputata ad una specifica funzione all’interno del rispettivo tessuto d’appartenenza: i neuroni trasmettono i segnali elettrici, i miociti permettono la contrazione muscolare, i globuli rossi trasportano il sangue e così via. Nonostante i numerosi passi in avanti compiuti dalla biologia moderna nella comprensione dei complessi meccanismi che ne regolano il funzionamento, ancor oggi non sappiamo con esattezza come un numero così spropositato di cellule comunichino e si coordino tra di loro per arrivare ad un obiettivo comune. 

Partendo da questa premessa, alcuni scienziati dell’università del Minnesota guidati dalla biologa Kate Adamala hanno deciso di «dare vita» a SpudCell (il nome rimanda a Sputnik, il satellite russo lanciato negli anni ’50), la prima cellula sintetica creata da zero in laboratorio. Se fino ad oggi l’ingegneria genetica ha permesso di inserire determinati geni all’interno di cellule preesistenti (come nel caso dell’insulina umana all’interno delle cellule batteriche di Escherichia Coli), l’approccio del team è stato completamente diverso: gli scienziati statunitensi hanno assemblato da zero, pezzo per pezzo, le componenti di una cellula generica (né animale né vegetale, che presentano al loro interno organelli specifici), partendo da molecole biologiche isolate.



















































SpudCell: potenzialità e limiti della cellula «creata da zero»

La cellula creata in laboratorio ricorda vagamente la struttura di un batterio con tanto di membrana lipidica che la racchiude, è composta da circa 150 molecole ed è perfettamente in grado di nutrirsi, dividere il proprio genoma e poi replicarsi per cinque generazioni. Per portare a termine il processo di replicazione impiega all’incirca 12 ore, ad una temperatura standardizzata di 30 gradi centigradi: per fare un veloce confronto, le cellule di Escherichia Coli (uno dei batteri più comuni in natura) si dividono ogni 30 minuti, in media. 

Al momento si tratta, è bene dirlo, di un prototipo fragile e limitato: il suo genoma, frutto del «taglia e cuci» di diversi batteri e virus, consta di appena 90.000 coppie di basi (che codificano per 36 geni), un numero decisamente esiguo se confrontato con i 4.6 milioni di basi dello stesso Escherichia Coli. Anche la sintesi proteica non è completamente indipendente, e per assolvere a questa funzione ricorre a ribosomi forniti dall’esterno. Lo stesso dicasi per il processo di divisione che, al contrario del citoscheletro utilizzato dalle cellule biologiche, accumula proteine sulla membrana plasmatica fino a «strozzarla» e dividerla. 

Al netto di questi evidenti limiti attuali, la sintesi di cellule in laboratorio potrebbe portare, in un futuro ancora non ben precisato, allo sviluppo di nuovi trattamenti per il cancro o modalità innovative per la cattura del carbonio, utili per fronteggiare il drammatico cambiamento climatico che stiamo vivendo in questo periodo. Il processo di ingegnerizzazione consentirebbe dunque di superare i limiti intrinseci delle cellule naturali, aprendo le porte a soluzioni innovative in campo medico e non solo. «Costruire una cellula da zero» spiega Yuval Elani (professore associato di Ingegneria Biochimica presso l’Imperial College London), «significa che non sei più legato ai limiti e al bagaglio evoluzionistico della biologia naturale: questo apre alla possibilità di progettare sistemi e programmarli a fare cose che le cellule biologiche non sarebbero in grado di fare». 

Uno dei risultati più interessanti ottenuti dal team di ricerca riguarda il processo di selezione che, ricalcando quanto avviene in natura, coinvolgerebbe a tutto tondo anche le cellule create in laboratorio, portando a favorire i tratti più vantaggiosi. Gli scienziati hanno infatti inserito uno specifico gene, che codifica per un fattore di crescita (utile all’accumulo dei lipidi), all’interno di un numero limitato di cellule: dopo cinque generazioni, è emerso che le cellule in possesso di questa «modifica genetica» sono cresciute e si sono riprodotte con una velocità di gran lunga maggiore rispetto alle altre, surclassando così la popolazione standard. 

Nonostante il potenziale rivoluzionario, la ricerca condotta da Kate Adamala e il suo team non è ancora stata pubblicata sulle riviste scientifiche, trovando diffidenza tra alcuni esperti del settore: uno dei revisori della prestigiosa «Cell», sostiene infatti che non si tratti di vera biologia. Prendendo i meccanismi tipici delle cellule biologiche come parametro di discriminazione, per molti SpudCell non può dunque essere tecnicamente definita come una cellula vivente vera e propria, complice il numero limitato di replicazioni e l’assenza del citoscheletro.

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3 luglio 2026

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