Per alcuni potrebbe essere una versione aggiornata della “creatura” del Dr. Frankenstein, ancora più temibile degli OGM. Altri potrebbero considerarla un’imperdibile opportunità di plasmare gli esseri viventi per affrontare con nuovi strumenti problemi come l’inquinamento, la produzione di energia e le malattie. A me ricorda quando da bambino smontavo un giocattolo e poi cercavo di ricostruirlo magari avanzando qualche pezzo.

Sicuramente la “biologia sintetica” è il futuro prossimo della biologia. Il suo obiettivo è di costruire degli organismi che svolgano funzioni utili – dalla produzione di antibiotici alla decontaminazione dell’acqua. Nasce come logica evoluzione della biologia molecolare e dei successi sulla manipolazione del DNA. Ma incorpora competenze di chimica, informatica, ingegneria. Purtroppo, in Italia dopo il Progetto Finalizzato Ingegneria Genetica del CNR negli anni 80 poco o nulla di organico è stato fatto per sostenere questo tipo di ricerche che invece potrebbero essere il modo per sostenere lo sviluppo delle imprese biotecnologiche.

Un approccio utilizzato dalla biologia sintetica è quello della “progettazione razionale”, che prevede di identificare e caratterizzare in dettaglio moduli biologici (un po’ come i mattoncini del Lego) che possono essere assemblati all’interno di un organismo secondo un progetto ingegneristico per ottenere risultati affidabili e prevedibili. L’idea è che i “progettisti” prendano “mattoncini” da diversi organismi e li mettano insieme in un circuito logico funzionale producendo nuove vie metaboliche. E’ stato già fatto in un piccolo batterio comunemente utilizzato in laboratorio (Escherichia coli) per produrre alcol, biodiesel e bioplastica. Un grande successo applicativo della biologia sintetica è stato l’utilizzazione del lievito per la produzione di un farmaco antimalarico normalmente purificato da una pianta: l’ artemisinina. Il risultato è stato ottenuto all’inizio del 2013 grazie al finanziamento della Bill e Melinda Gates Foundation. Il brevetto è stato concesso a titolo gratuito a Sanofi, un gruppo farmaceutico che ha accettato di produrre e fornire gratuitamente il farmaco nei paesi in via di sviluppo.

La biologia sintetica ha raggiunto il grande pubblico grazie all’esperimento di Craig Venter pubblicato su Science nel 2010 in cui veniva costruita in laboratorio la prima cellula controllata da un DNA sintetico e in grado di dividersi e moltiplicarsi proprio come qualsiasi altra cellula vivente. Un esperimento che ha suscitato una serie di paure e di considerazioni bioetiche.

Ovviamente le cose non sono così semplici come gli strenui sostenitori di questo approccio vorrebbero. Siamo bel lontani da capire la funzione dei singoli mattoncini e spesso non sappiamo neanche identificarli. L’idea stessa dei mattoncini come unità funzionali è sicuramente una sovra-semplificazione dei biologi molecolari. Anche se contiene molte verità, è sempre più chiaro che la funzione di ogni singolo mattoncino dipende dal contesto e dalle relazioni con molti altri elementi della cellula. I limiti della progettazione razionale sono evidenti quando si pensa al fatto che non siamo ancora in grado nemmeno di prevedere gli effetti di una singola mutazione in un singolo enzima, o l’impatto di aggiunta di un singolo gene alle migliaia già presenti in un organismo. Per questo la biologia sintetica diventa anche un’opportunità per la ricerca di base, uno strumento per capire meglio come funziona una cellula.

Nel 1997 Robin Cook aveva scritto “Chromosome 6” un thriller basato sulle biotecnologie del DNA ricombinante e il loro impiego in medicina. All’epoca molte tecniche descritte nel libro sembravano fantascienza. Oggi a poco più di 10 anni sono già storia.

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