Gli scienziati dell\u2019Universit\u00e0 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<\/p>\n
Il corpo umano \u00e8 composto in media da 30.000 miliardi di cellule<\/b>, ognuna deputata ad una specifica funzione all\u2019interno del rispettivo tessuto d\u2019appartenenza: i neuroni<\/b> trasmettono i segnali elettrici, i miociti<\/b> permettono la contrazione muscolare, i globuli rossi <\/b>trasportano il sangue e cos\u00ec 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 cos\u00ec spropositato di cellule comunichino e si coordino tra di loro per arrivare ad un obiettivo comune.\u00a0<\/p>\n
Partendo da questa premessa, alcuni scienziati dell\u2019universit\u00e0 del Minnesota<\/b> guidati dalla biologa Kate Adamala<\/b> hanno deciso di \u00abdare vita\u00bb a SpudCell<\/b> (il nome rimanda a Sputnik, il satellite russo lanciato negli anni \u201950), la prima cellula sintetica creata da zero in laboratorio<\/b>. Se fino ad oggi l\u2019ingegneria genetica ha permesso di inserire determinati geni all\u2019interno di cellule preesistenti (come nel caso dell\u2019insulina umana all\u2019interno delle cellule batteriche di Escherichia Coli<\/b>), l\u2019approccio del team \u00e8 stato completamente diverso: gli scienziati statunitensi hanno assemblato da zero, pezzo per pezzo, le componenti di una cellula generica<\/b> (n\u00e9 animale n\u00e9 vegetale, che presentano al loro interno organelli specifici), partendo da molecole biologiche isolate.
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SpudCell: potenzialit\u00e0 e limiti della cellula\u00a0\u00abcreata da zero\u00bb<\/p>\n
La cellula creata in laboratorio ricorda vagamente la struttura di un batterio con tanto di membrana lipidica<\/b> che la racchiude, \u00e8 composta da circa 150 molecole<\/b> ed \u00e8 perfettamente in grado di nutrirsi<\/b>, dividere il proprio genoma<\/b> e poi replicarsi per cinque generazioni<\/b>. Per portare a termine il processo di replicazione impiega all\u2019incirca 12 ore<\/b>, ad una temperatura standardizzata di 30 gradi centigradi: per fare un veloce confronto, le cellule di Escherichia Coli<\/b>\u00a0(uno dei batteri pi\u00f9 comuni in natura) si dividono ogni 30 minuti, in media.\u00a0<\/p>\n
Al momento si tratta, \u00e8 bene dirlo, di un prototipo fragile e limitato<\/b>: il suo genoma, frutto del \u00abtaglia e cuci\u00bb di diversi batteri e virus, consta di appena 90.000 coppie di basi <\/b>(che codificano per 36 geni<\/b>), un numero decisamente esiguo se confrontato con i 4.6 milioni di basi dello stesso Escherichia Coli. Anche la sintesi proteica<\/b> non \u00e8 completamente indipendente, e per assolvere a questa funzione ricorre a ribosomi forniti dall\u2019esterno<\/b>. Lo stesso dicasi per il processo di divisione<\/b> che, al contrario del citoscheletro<\/b> utilizzato dalle cellule biologiche, accumula proteine sulla membrana plasmatica fino a \u00abstrozzarla\u00bb e dividerla.\u00a0<\/p>\n
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<\/b> o modalit\u00e0 innovative per la cattura del carbonio<\/b>, 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<\/b>, aprendo le porte a soluzioni innovative in campo medico e non solo. \u00abCostruire una cellula da zero\u00bb spiega Yuval Elani <\/b>(professore associato di Ingegneria Biochimica presso l\u2019Imperial College London), \u00absignifica che non sei pi\u00f9 legato ai limiti e al bagaglio evoluzionistico della biologia naturale: questo apre alla possibilit\u00e0 di progettare sistemi e programmarli a fare cose che le cellule biologiche non sarebbero in grado di fare<\/b>\u00bb.\u00a0<\/p>\n
Uno dei risultati pi\u00f9 interessanti ottenuti dal team di ricerca riguarda il processo di selezione<\/b> che, ricalcando quanto avviene in natura, coinvolgerebbe a tutto tondo anche le cellule create in laboratorio, portando a favorire i tratti pi\u00f9 vantaggiosi<\/b>. Gli scienziati hanno infatti inserito uno specifico gene, che codifica per un fattore di crescita<\/b> (utile all\u2019accumulo dei lipidi), all\u2019interno di un numero limitato di cellule: dopo cinque generazioni, \u00e8 emerso che le cellule in possesso di questa \u00abmodifica genetica\u00bb sono cresciute e si sono riprodotte con una velocit\u00e0 di gran lunga maggiore rispetto alle altre, surclassando cos\u00ec la popolazione standard.\u00a0<\/p>\n