Questo articolo è stato pubblicato il 03 giugno 2010 alle ore 08:12.
>INGEGNERIA BIOLOGICA
I Venter d'Italia si dividono tra gli aspetti molecolari
e i principi fondamentali di chimica, fisica, elettronica
DI ALESSANDRO QUATTRONE
Tempo fa alcuni lo chiamavano "pensiero laterale", ma erano degli inguaribili teorici. È quel modo di procedere, anche nella scienza, che produce distorsioni, cortocircuiti, salti, provocazioni, sorprese. È dove
si ritrovano, talora, i fallimenti più cocenti, ma anche le scoperte più clamorose, i disvelamenti più sorprendenti e più fecondi. Non sempre l'establishment, quello scientifico, premia queste figure; molti premi Nobel sono grandi lavoratori, grandi organizzatori, con grandi capacità e poche scintille. Nel mondo della biologia e della medicina molecolare certamente Craig Venter è un esempio del primo tipo. Forse stupirà il lettore sapere che nello stesso campo i "ricercatori laterali" ci sono anche da noi, ce ne sono parecchi anzi. Ve ne raccontiamo cinque. Diego Di Bernardo
Il Gadda
della biologia
L'hacker del genoma. Che un ingegnere faccia il letterato, dopo Gadda, non turba più nessuno. Ma che un ingegnere faccia il biologo, e si applichi alla medicina molecolare riuscendo a non cambiare mestiere, può far agitare nel sonno quei ricercatori che pensano che le discipline siano scatole sigillate in cui cadi quando ti laurei in qualcosa, dove incontri quelli come te e apprendi che la scatola conta più di quel che fai, di come lo fai, e – ahimé – di quanto bravo sei. Diego di Bernardo soffre di claustrofobia, ma dorme sonni tranquilli e sogna, sogni popolati degli strumenti di lavoro che gli vengono dalla sua laurea in ingegneria elettronica, e da cellule, dagli organismi, dalle malattie che studiano i suoi amici biologi e medici del Tigem di Napoli. Diego si applica alla decifrazione di reti cellulari con la convinzione un po' blasfema che, in fondo, queste possano essere descritte come una collezione di componenti organizzate in circuiti, esattamente come quei circuiti che si usano per inventare un nuovo modello di lettore musicale o un nuovo processore di pc. L'idea, ancora una di quelle della biologia sintetica, non è solo sua, ma lui ci porta l'inventiva e la passione di uomo del Sud, e quel pizzico di follia che ti fa pensare che sia possibile decifrare la complessità dei marchingegni della cellula con il reverse engineering, ovvero con le pratiche, a volte poco edificanti, di chi studia una macchina allo scopo di capire come funziona, ma senza altre informazioni. A pensarci, è il nostro problema con gli organismi viventi e con le malattie, visto che l'evoluzione non ci ha lasciato alcun libretto tecnico, solo una cosa criptica e confusa che si chiama genoma. Allora gli hacker del gruppo di Diego si applicano, smontano, disegnano circuiti, li realizzano. E spesso trovano cose molto belle e molto nuove. (al.q.)
Giulio Cossu
Curare
con umiltà
Medicina rigenerativa. Quando alla metà degli anni Ottanta si seguivano le prime lezioni di biologia sembrava che l'istologia e l'embiologia, le discipline che descrivono come il corpo si forma e come sono fatti i tessuti che lo compongono, fossero dei gloriosi reperti delle scienze della vita ottocentesche, dominio di professori con la tuba, cortesi ma inguaribilmente descrittivi, poco "funzionali", poco "molecolari" come volevano invece essere gli studenti. Giulio Cossu non aveva, la tuba, ma in quegli anni cominciava la sua carriera di ricercatore a Roma, insegnando proprio queste cose. Da allora, ha sempre inseguito un obiettivo semplice: capire, con ogni mezzo possibile, come si sviluppano i muscoli. Adesso che tutti parlano di medicina rigenerativa sono proprio quelli come lui, quelli della vecchia scuola, per dire così, che hanno una marcia in più. Cossu pensa, ancora molto semplicemente, che non puoi riparare una cosa se non sai bene come quella cosa è stata messa lì per la prima volta; e quindi a questo devi dedicarti, prima di tutto. Ed è allora che, in un certo senso come effetto collaterale della sua passione di scienziato puro, gli capita di essere oggi al mondo la persona più vicina – dicono i suoi avversari, anche – a curare
la distrofia muscolare di Duchenne, la malattia genetica che costringe bambini su una sedia a rotelle e non permette loro di diventare trentenni. Sta cercando di farlo, al San Raffaele di Milano, grazie a delle cellule staminali che si chiamano mesoangioblasti,
e si trovano intorno ai vasi sanguigni del muscolo, cellule che lui ha descritto, che sa estrarre e reimpiantare nei bambini distrofici. Sta cercando di farlo senza clamore,
senza enfasi; con l'umiltà, l'onestà intellettuale e la pazienza di chi prima di
tutto è uno che cerca la
verità della natura. (al.q.) Stefano Gustincich La profondità del pensiero L'espressione dei geni. Chi lavora nella genomica da poco ha capito la stessa cosa che, prima, è stata chiara a chi vende i telefonini con la fotocamera incorporata: bisogna avere abbastanza megapixel per immortalare la fidanzata con il suo bel sorriso, senza più farla sembrare, come con i primi modelli, un quadro cubista. Le nuove fotocamere che si sta imparando a usare sul genoma si chiamano deep sequencer, sequenziatori in profondità. Neanche si immaginava Piero Carninci di fare un giorno di queste foto, quando era a Trieste in una piccola azienda e si inventò un modo ingegnoso per pescare dalle cellule gli Rna messaggeri, quegli oggetti che dicono quanto un gene è acceso o spento. Le fa ora in Giappone, dove vive da anni, e le fa anche a dei neuroni, poi le spedisce dentro hard disk da terabyte al suo amico Stefano Gustincich, che invece a Trieste, alla Sissa, è tornato da Harvard dopo aver imparato il nulla che si sa davvero del cervello – solo i grandi lo ammettono – da un grande neurobiologo, Elio Raviola. È da un po' che Carninci faceva foto ad alta risoluzione dell'espressione dei geni, svelando dettagli incredibili. Ora i due vogliono riprendere il paesaggio più articolato della macchina umana, quello del cervello, e della profondità del pensiero, con la profondità del sequenziamento. E già cominciano a capire, per esempio, che nell'ippocampo quegli oggetti di prima, gli Rna messaggeri, sono dieci volte più di quelli che ieri – non anni fa – si pensava. E che da questo punto di vista i tipi differenti di neuroni non sono decine, ma centinaia o forse migliaia. Abbastanza da far pensare che a scrivere l'«Ulisse», su un tavolino di un caffè della loro Trieste, a Joyce siano bastate quelle intricate reti fisiche di neuroni, senza la psiche, l'inconscio e le altre astrazioni così care al suo amico Italo Svevo. (al.q.) Guido Grandi Il valore superficiale Ingegneria genetica. Guido Grandi fece il suo tirocinio americano dalle parti dove, trent'anni fa, stavano imparando a tagliare e cucire il Dna dei batteri, inaugurando l'era dell'ingegneria genetica. Non mancò, tornato in Italia, di applicare la lezione appresa, e lo fece in un contesto che oggi sorprenderebbe per innovatività e intelligenza aziendale: l'Eni, che allora era un'azienda di Stato e insieme promuoveva ricerca di punta; ad esempio, facendogli fare batteri ingegnerizzati in grado di bonificare aree contaminate. Pensate, erano solo gli anni 80: molto prima di Craig Venter e della biologia sintetica, lontano dalle catastrofi ecologiche di questi anni. Venter, a proposito, Grandi l'ha incontrato qualche anno – e già molti articoli e brevetti – dopo. Quando, a Siena, fu assunto dall'allora Chiron e, con Rino Rappuoli, si mise a inventare un nuovo modo di fare ricerca sui vaccini. Mentre la Chiron passava a Novartis, i due chiesero a Venter di sequenziare il Dna di alcuni batteri, con lo scopo di "predire", dal genoma, quali fossero le proteine più utili per i vaccini: grazie a quella che chiamarono reverse vaccinology svilupparono, tra l'altro – tra le dolci colline senesi, non nel poderoso complesso biotecnologico dell'area di Washington DC – un vaccino efficace contro la meningite, che salverà presto molti bambini. Passando attraverso la scoperta, incidentale a suo dire ma meritevole di due articoli su «Science», di una nuova struttura esterna di certi batteri, Guido Grandi è arrivato a scrutare la superficie di patogeni, dove fa passare una specie di "falciatrice" molecolare per studiare le proteine che vi protrudono, alla ricerca di superantigeni contro cui eccitare il nostro sistema immunitario, e immagina un mondo in cui la genomica serva ad annullare le malattie infettive. (al.q.) Sheref Mansy Ossessione protocellula Biologia sintetica. Dai tempi delle caverne in poi si è fatto un gran chiacchierare (è il verbo giusto) su cosa sia la vita. Sacerdoti, filosofi, letterati, infine scienziati. Fisici, chimici, anche matematici, infine qualche biologo. Fra cui, certo, Craig Venter, che negli ultimi giorni è assurto di nuovo alle cronache planetarie per aver realizzato un genoma sintetico, averlo inserito in un batterio, che però era molto "naturale", e aver constatato che la cosa funziona. È certamente una pietra miliare, la dimostrazione che non c'è niente di magico, nessun afflato, nella vita, almeno in quella del Mycoplasma mycoides. Ma Sheref sa bene che, al di là dell'efficienza degli uffici stampa e dell'appealing mediatico di chi li alimenta, la storia che veramente ci interessa è un'altra: la vita, anche a livello minimale, l'avremo davvero capita quando l'avremo ricostruita. Ricostruita, non fotocopiata, e magari anche a modo nostro, con pezzi diversi da quelli della natura (o della creazione, come volete). Sheref Mansy era ad Harvard, nel laboratorio di Jack W. Szostak, quando insieme scoprirono, e pubblicarono su «Nature», che la prima cosa che trovate in una cellula, la membrana che la delimita, può permettere il passaggio spontaneo di fondamentali mattoni per costruire la vita. Poi l'anno scorso Szostak ha avuto, per il complesso del suo lavoro, il Nobel, e Sheref si è trasferito all'Università di Trento con un finanziamento di un milione di dollari da una fondazione di Harvard per continuare a inseguire la sua ossessione, ricostruire una protocellula. Semplice, anzi semplicissima; una vescicola con dentro delle molecole, poi si vedrà. La scintilla davvero iniziale, insomma, ma senza copiare nulla. Su Venter ha un vantaggio, biologico: ha solo 35 anni. (al. q.) 2... Il software del Dna
costruisce il suo stesso
hardware così che le
proprietà delle cellule
controllate dal genoma
artificiale siano le stesse
come se l'intera cellula
sia stata prodotta
sinteticamente.
Craig Venter
Come «effetto collaterale» della sua passione di scienziato puro è oggi il più vicino a curare la distrofia muscolare di Duchenne. Con cellule staminali e onestà intellettuale. Si applica alla decifrazione di reti cellulari con la convinzione che, in fondo, queste possano essere descritte come una collezione di componenti organizzate in circuiti.Scruta la superficie dei batteri, dove fa passare una specie di falciatrice molecolare per cercare superantigeni e annullare le malattie infettive. Guido Grandi, Senior project leader, Novartis Vaccines and DiagnosticsDa Harvard all'Università di Trento con un finanziamento di un milione di dollari. Obiettivo: ricostruire una protocellula, ovvero una vescicola con dentro delle molecole, senza copiare nulla però. Sheref Mansy, Centro di biologia integrata dell'Università di Trento Scattare foto ad alta risoluzione dell'espressione dei geni per comprendere il paesaggio più articolato del cervello umanoe della profondità del pensiero Stefano Gustincich, professore associato alla Sissa di Trieste
