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giovedì 31 gennaio 2008

BIOLOGIA SINTETICA 7

Il team di ricercatori di Craig Venter ha annunciato di aver realizzato in laboratorio un intero genoma batterico sintetico usando DNA artificiale ordinato per posta: il Mycoplasma genitalium "JCVI-1.0". Il lavoro era già stato pubblicizzato, ma ora la nascita del primo micro-frankenstein sintetico è ufficiale (i dettagli sono stati pubblicati su Science). Composto da 582.970 basi, in realtà JCVI-1.0 contiene tutti geni del ceppo naturale di M. genitalium con l'eccezione del solo gene "MG408", che è stato disattivato per bloccarne le potenzialità patogenetiche. L'intento del Craig Venter Institute è di riuscire in futuro ad inserire nelle cellule di organismi viventi genomi sintetici realizzati in laboratorio in modo da ottenere così delle nuove specie chiamate "Synthia". Per il momento, sono rusciti ad ottenere la più grande molecola di DNA mai costruita artificialmente. Ma il genoma contenente tale molecola, stando a quanto riporta Science, non è stato trapiantato con successo in una cellula vivente.

Finora, gli unici genomi completamente sintetici erano stati quelli di virus ricostruiti in laboratorio, tra cui patogeni mortali come il polio e la spagnola, usando sequenze di DNA sintetico su ordinazione. Esiste il rischio concreto che qualcuno costruisca in laboratorio agenti patogeni virali come il batterio che causa l'antrace. Per questo motivo, l'ETC Group, che da tempo sta cercando di sensibilizzare la società civile sul tema, ha rinnovato il suo appello per una moratoria sul rilascio e la commercializzazione di organismi sintetici, questione che, come minimo, dovrebbe essere dibattuta pubblicamente.

Gli investimenti nel settore in rapida espansone della biologia sntetica piovono da governi, capitalisti di ventura e grandi corporations come BP, Shell, Cargill, Dupont e Virgin Group. Di recente, la compagnia Solazyme si è unita con la Chevron, la settima corporation più grande del mondo, allo scopo di produrre biodiesel ottnuto da alghe sintetiche. La Dupont già produce una bioplastica commerciale usando un organismo sintetico. La BP invece investe nella Synthetic Genomics Inc. di Venter. In Inghilterra, è stata presentata la RATE (Regulatory Authority for Tissue and Embryos), la nuova agenzia governativa che si occuperà di bioetica. Ad annunciarlo è stato il ministro della Sanità, Caroline Flint, che nel dare via libera definitivo agli esperimenti chmerici ha chiarito i termini della nuova agenzia che nel 2008 sostituirà l’HFEA (Human Fertilisation and Embryology Authority) che si unirà alla Human Tissue Authority, degradando così lo statuto dell’embrione al rango di materiale da laboratorio, come il tessuto della pelle. In Italia, Protolife, con sede Venezia, fa parte del consorzio europeo PACE (Programmable Artificial Cell Evolution), che coinvolge nove università europee, due laboratori di ricerca statunitensi e due società private italiane, oltre alla Protolife, Telecom Italia. Finanziato dal VI Programma Quadro dell’UE con 8,5 milioni di euro, il progtto PACE “si propone di costruire una nuova generazione di sistemi informativi complessi in scala molecolare, utilizzando cellule artificiali programmabili”. A Berkley, negli States, anche grazie ad un finanziamento di 42.5 milioni di dollari della Bill and Melinda Gates Foundation, Jay Keasling sta lavorando agli stabilimenti chimici del futuro, delle vere e proprie “fabbriche viventi” per produrre biofarmaci, a costi inferiori rispetto a quelli attuali, programmando microrganismi capaci di generarli, anziché continuare a utilizzare costosissime sintesi di laboratorio.

Tutto questo sta succedendo, così come per la nanotecnologia, in totale assenza di regole condivise e di un dibattito pubblico.


Quando, durante un’intervista gli chiesero se lui e i suoi collaboratori stessero giocando a essere Dio, Hamilton Smith, premio Nobel 1978 per la Fisiologia e la Medicina, rispose: “Noi non stiamo giocando”. Nel 2003, il gruppo di lavoro diretto da Smith riuscì a creare il primo virus sintetico. Nel 2005, con Venter, Smith ha fondato la Synthetic Genomics, compagnia con capitale di trenta milioni di dollari.

Gli scienziati al soldo d Venter si sono perfino divertiti a nascondere dei messaggi segreti in cinque sequenze genetiche con le quali poter formare parole usando gli amino acidi prodotti dal DNA: nel genoma di JCVI-1.0 c'è scritto "Venter Institvte", con la "v" invece che con la "u", perché nessun amino acido è rappresentato da questa lettera, e anche i nomi di Craig Venter e dei suoi collaboratori: HamSmith, GlassandCycle, CindiandClyde, Glass and Cynthia Andrews-Pfannkoch e altri. E non è la prima volta: nel 2003, ricercatori dell'Icon Genetics, un istituto di biotecnologie tedesco, produssero una pianta ingegnerizzata di Arabidospsis thaliana in modo che contenesse una riga di un verso tratto dal libro I delle Georgiche di Virgilio.

Devono essersi divertiti anche i biologi americani dello Scripps Research Institute di La Jolla, in California, coordinati da Floyd Romesberg, nel creare due basi genetiche artificiali, regolarmente replicate da un enzima naturale e "aggiunte" alle altre quattro del DNA naturale (A, adenina;C, citosina; T,timida; G, guanina; U, uracile). L'obiettivo, secondo quanto hanno riferito sulla rivista Genetics, sarebbe quello di consentire, in futuro, di lavorare nel campo dell'ingegneria genetica in modo più ampio e diversificato, e magari, perchè no, queste due "lettere aggiunte" potrebbero essere inserite , un giorno, nel codice genetico di un essere umano.

Le due "nuove basi" sono il frutto di circa dieci anni di ricerca da parte di Romesberg e colleghi che in tutto questo periodo hanno creato una vera e propria "libreria" di circa 200 nuove potenziali basi genetiche, ognuna leggermente diversa dalla corrispondente naturale. Sfortunatamente, però, nessuna di loro era abbastanza simile, nella struttura e nella chimica, a quella naturale, tanto da poter essere copiata dagli enzimi polimerasi, che hanno il compito di replicare il DNA all'interno della cellula. Senza darsi per vinti, hanno continuato a progettare e sintetizzare casualmente un gran numero di basi, che poi venivano sottoposte al trattamento degli enzimi. Alla fine, sono rusciti a sintetizzare e testare, su 3600 candidati, due molecole, "dSICS" e "dMMO2", che sembrano funzionare. Ora, però, comincia la parte più dura: capire come avviene il processo di replicazione della molecola.

"In futuro - ha detto Romesberg - pensiamo di usare le nuove basi artificiali per sintetizzare DNA con caratteristiche nuove e non previste dalla natura. Ad esempio, innesti specifici per l'amplificazione del DNA; etichette molecolari per materiali a rischio, come esplosivi, rilevabili senza rischiare la contaminazione con il DNA naturale, ecc.". Inoltre, sempre secondo Romesberg, si potranno utilizzare il DNA e l'RNA per moltiplicare e diversificare le tante applicazioni per le quali sono oggi già usati come ad esempio costruire nanostrutture complesse o geni alterati (portatori di malattie) silenziati. Anche se l'obiettivo principe rimane quello di riuscire ad incorporare le due basi artificiali nel codice genetico di un organismo vivente: "Vogliamo espandere il codice genetico e la capacità di sviluppo di un organismo", confessa Romesberg.

C’è anche chi è in cerca di codici genetici alieni. Il biochimico Steven Benner, nel 1987 ha realizzato una molecola di DNA espansa, aggiungendo due nuove unità di base a quelle esistenti in natura. Il suo collega Eric Kool, della Stanford University, ha dichiarato: “Questo DNA non può funzionare sulla terra, ma un giorno potrebbe generare materiale per una nuova forma di vita, qui oppure in un altro pianeta”.

Craig Venter Institute

http://www.etcgroup.org

RATE

PACE

ProtoLife

Keasling Laboratory

Steven Benner

Prof. Eric T. Kool


Nascita dell'Uomo Nuovo






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