Le mani sulla vita

Brevi appunti sulla biologia sintetica e la scoperta di Venter

24 / 5 / 2010

Per biologia sintetica si intende il disegno e la costruzione di nuovi sistemi biologici

e il ridisegno di organismi biologici per fini utili

Tra un'intervista a Bagnasco e una a Rutger Hauer sta girando la storia della creazione del primo organismo sintetico. Nonostante il grande rispetto che provo per Rutger Hauer e la sua interpretazione del replicante di Blade Runner, penso che sia il caso di riportare il dibattito su un altro piano.

Cosa hanno fatto?

Il 20 maggio 2010 è stato pubblicato sulla rivista Science un denso articolo [1] che contiene il resoconto di una tecnica sperimentale e riporta i seguenti risultati:

1) E' possibile assemblare un lungo polimero di DNA costruito artificialmente, cioè con tecniche di laboratorio a partire de piccoli frammenti. In sostanza questo significa che è possibile prendere quattro barattolini contenenti i 4 nucleotidi che formano il DNA (c,g,a,t) e assemblare una sequenza straordinariamente lunga.

Questa e' la vera innovazione presentata.

Nell'esperimento descritto da Gibson et al. [1] a partire da 1000 piccoli frammenti di DNA (1,080 coppie di basi) si assembla un genoma di 1,080 milioni di basi. Questo significa cucire assieme i mille pezzettini iniziali. Le tecniche utilizzate prevedono passaggi “in vitro” ovvero effettuati in provetta e passaggi “in vivo” che sfruttano le capacità taglia e cuci di alcuni organismi unicellulari, per esempio il lievito.

La sequenza assemblata nell'esperimento in questione è il riassunto del genoma di un batterio. Durante l'ultima decade il gruppo che pubblica ora la notizia ha analizzato il genoma originale di questo organismo, cercando di capire quali porzioni del genoma potessero essere rimosse senza pregiudicare la capacità di crescere e riprodursi del batterio.

2) Questa “sequenza minima” è inoltre in grado di prendere il controllo di una cellula. Questo significa che si può sostituire la sequenza artificiale all'interno di un batterio abbastanza simile a quello di partenza ed ottenere un organismo capace di auto-riprodursi, insomma, un organismo vivente. Questo batterio e tutta la sua progenie conterrà solo il genoma ingegnerizzato.

Al di la' delle futuribili prospettive, euforiche o catastrofiste, sul futuro della biologia sintetica, mi sembra che la prima cosa da fare sia chiarire un po' di cosa stiamo parlando. L'organismo sintetico creato e' il “riassunto”, nel senso genetico, di un organismo presente in natura.

Il trasferimento di materiale genetico da un organismo ad un altro e' un procedura comune da vari anni. Eliminato il sensazionalismo il vero messaggio scientifico dell'articolo sta nella dimostrazione della capacità di manipolare ed assemblare sequenze molto lunghe, passo comunque fondamentale per il procedere della biologia sintetica.

Chi l'ha fatto?

Il personaggio che sta dietro alla scoperta è probabilmente degno di tanto interesse quanto la scoperta stessa. Craig Venter, ex professore universitario, attuale pirata e mercenario del panorama bio-imprenditoriale. Ha sempre dichiarato di avere l'unico scopo di accelerare il procedere della scienza e di aver lasciato per questo il settore pubblico e le sue lungaggini [2]. Lasciò l'università nel 1998 cominciando a lavorare ad un progetto privato di sequenziazione del Genoma Umano. Progetto rivale e parallelo all'impresa internazionale e pubblica Human Genome Project.

Le "lungaggini" del sistema pubblico potrebbero essere chiamate cautele in una diversa prospettiva o rigore metodologico in una terza. Fatto sta che con un decimo dei fondi del progetto pubblico e con un ritardo iniziale, Venter e lo Human Genome Project sostanzialmente pareggiarono pubblicando uno su Science [3] e l'altro su Nature [4] i loro risultati.

In tempo di crisi economica e tempesta finanziaria è il caso di ricordare come l'interesse privato riguardo al progetto genoma derivava dalla supposta brevettabilità dei geni umani. Fortunatamente il governo statunitense e quello inglese si misero di traverso dichiarando contemporaneamente non brevettabili i geni umani. Questo annuncio fece crollare l'indice Nasdaq che è bello pesante in termini di titoli bio-tecnologici.

Una volta lasciato il tema genoma, Venter ha cominciato ad occuparsi di biologia sintetica.

Quanto dobbiamo preoccuparci?

Dice un proverbio messicano:

"Se il tuo problema ha soluzione: di che ti preoccupi?

Se il tuo problema non ha soluzione: di che ti preoccupi?"

A parte gli scherzi degli elementi preoccupanti ci sono, ma la notizia di oggi è più un pretesto per ricordarli che un drastico aggravio della situazione. Innanzitutto e' il caso di dire che la società di Venter ha nella BP e nella Exxon due importanti fonti di finanziamento. Questo va ricordato ogni volta che provano a venderci la biologia sintetica promettendoci batteri che fissano CO2 e producono idrogeno. Se la fonte di energia del futuro rimarrà nelle mani di chi gestisce l'energia oggi, una grande occasione sarà andata sciupata.

Tra l'altro nella presente situazione di tutela ferrea della proprietà intellettuale il fatto che i primi risultati di biologia sintetica vengano da un'impresa privata pone le basi per una posizione di monopolio in questo campo, una Microsoft della vita.

Una seconda considerazione legittima riguarda la diffusione di organismi geneticamente modificati fuori dai laboratori. La verità è che probabilmente già ce n'è in giro molti di più di quanti dovrebbero. L'esempio classico e' il grano transgenico: in Messico fino a qualche anno fa non si poteva piantare per legge. Qualche anno fa un microbiologo dell'Università di Berkeley, Ignacio Chapela, pubblicò, su Nature [5], uno studio in cui dimostrava la contaminazione transgenica delle varietà native del mais messicano. Lo stesso giorno la rivista Nature fu sommersa di lettere provenienti da lobby legate alla Monsanto Corporation. In queste lettere si sosteneva che Chapela fosse solo un attivista spacciatosi per scienziato e che i suoi risultati fossero influenzati da una visione politica (quale orrore!). L'articolo fu in seguito ritirato da Nature, con la dicitura: "the evidence available is not sufficient to justify the pubblication of the original paper" [6 (su questo tema in generale)].

Senza entrare nel merito del dibattito scientifico, mi limito ad alcune considerazioni di carattere generale. Se Chapela è un attivista la Monsanto è una Corporation e queste due cose sembrano intervenire nel dibattito alla pari con i dati scientifici. Beata neutralità della scienza!

Ma se la supposta obiettività della scienza si perde e la verità sugli OGM diventa un campo di battaglia, bisogna prendere posizione ed io sto con Chapela.

Quindi per concludere: quando vi dicono che la biologia sintetica non è ne buona ne cattiva, dipende da come si usa, smettete di leggere o ascoltare: dipende almeno anche da chi la possiede.

[1] Gibson er al., Science, www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/science.1190719

[2] C. Venter, My life decoded (biography), http://www.alifedecoded.org/reviews/

[3] Venter, JC, et al. (2001). "The sequence of the human genome." Science 291 (5507): 1304–1351

[4] International Human Genome Sequencing Consortium (2001). "Initial sequencing and analysis of the human genome.". Nature 409 (6822): 860–921

[5] Quist D. & Chapela I.H. Nature 414, 541-543 (2001)

[6] Waltz E. Nature 461, 27-32 (2009)

* dottorando di ricerca in Fisica e attivista di Esc, atelier autogestito

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