INTERNATIONAL GENETICALLY ENGINEERED MACHINE

Lo scorso novembre 2006, alla competizione International Genetically Engineered Machine (iGem) 2006, un gruppo di studenti di bioingegneria del MIT ha modificato un batterio di E.Coli cercando di renderne più gradevole l'odore (hanno optato per quello di una banana matura). Il team ha elaborato la sua creazione a partire da una raccolta di porzioni di DNA che, una volta inserite in organismi viventi, possono farli brillare, riflettere la luce o svolgere tutta una serie di altre funzioni speciali.

Il batterio di E.Coli modificato ha concorso con le creazioni di altri 37 team universitari di tutto il mondo, formati perlopiù da studenti non ancora laureati (con la supervisione della facoltà e di consulenti con dottorato), nel complesso quella che dovrebbe rappresentare l'avanguardia della bio-ingegneria. Il team del MIT vede già tutta una serie di potenziali applicazioni per la sua tecnologia, che spaziano dalle muffe alla menta al lievito alla banana. Il vero obiettivo resta comunque la sintesi di componenti biologiche funzionali. “Il concetto base è quello di creare un archivio di parti componibili, da usare come delle specie di mattoncini Lego”, ha spiegato Tom Knight, ingegnere del MIT e cofondatore del concorso insieme al bioingegnere Drew Endy (entrambi hanno fatto da consulenti al team di studenti della ricerca sull'E.Coli), “queste parti possono essere assemblate in pezzi più complessi, che in molti casi, se inseriti in cellule vive, possono rivelarsi funzionali”.

Per creare il batterio profumato, gli studenti hanno cercato geni che convertissero gli agenti chimici naturalmente prodotti dal batterio in precursori di composti aromatici e altri geni che a loro volta trasformassero tali sostanze in veri e propri profumi: metilsalicilato, comunemente detto olio di piroletta, e isoamilacetato, un componente dell’odore della banana matura. I geni sono stati poi agganciati a dei controllori, i cosiddetti “promotori”, per determinarne luogo e tempistica di attivazione. Non per forza i due devono avere la stessa origine: un gene di una pianta, per esempio, può essere regolato dal promotore di un batterio. Le varie componenti DNA, riunite in un archivio del MIT, sono state poi inserite in una stringa circolare di DNA e inoculate nel batterio. Il risultato finale è stato una varietà di E. Coli che profuma di menta e banana. Per essere ancora più tranquilli, il team ha anche eliminato il gene responsabile del cattivo odore originale.

L'obiettivo principale della competizione è quello di rimpolpare il Registro delle Componenti Biologiche Standard, una sorta di archivio delle parti genetiche custodito dal MIT. “L'idea è standardizzare le varie componenti e le modalità con cui si assemblano, così come già accade per le componenti elettriche e meccaniche”, spiega Knight. “Puntiamo ad assicurare alla gente che, una volta messe insieme le componenti, il tutto funzionerà nel modo esatto in cui è stato progettato”. Nel corso dello studio, il team del MIT ha depositato dodici nuove componenti biologiche, garantendone l'accesso anche ad altri addetti ai lavori nel settore della biologia sintetica.

Con il progressivo aumentare del numero e della complessità delle parti, accademici e industrie potranno realizzare design sempre più sofisticati (in due anni, le parti di DNA sono raddopiate, passando da seimila a dodicimila). “Si tratta dei maggiori sistemi genetici mai progettati”, ha commentato Chris Voigt, bioingegnere della University of California di San Francisco. All'iGem 2006 hanno partecipato team provenienti anche dall'Africa e dal Giappone, con le creazioni più diverse e originali. Alcune pratiche, come nel caso del biosensore in grado di rilevare l'arsenico nei pozzi, altre più bizzarre, come il batterio da notte che si illumina quando fa buio. Il team dell'Università di Freiberg, in Germania, si è segnalato per la creazione di una microscopica linea di abbigliamento al DNA, ribattezzata il “Nanoatelier di Barbie”. Per la cronaca, la competizione è stata vinta dal team sloveno della University of Ljubljana che ha usato cellule bioingegnerizzate per frenare l'eccessiva risposta del corpo alle infezioni che può portare alla condizione fatale della sepsi.

INGEGEGNERIA GENETICA ESTREMA (ETC Group, 16 gennaio 2007)

Un nuovo rapporto, intitolato “Extreme Genetic Engineering: An Introduction to Synthetic Biology”, dell'ETC Group - organizzazione non governativa canadese impegnata nella lotta contro il “sublime neo-tecnologico” - sostiene che le minacce sociali, ambientali e bio-terroristiche legate alla biologia sintetica sorpassano i possibili pericoli e abusi derivanti dalle biotecnologie. “Gli scienziati non stanno più mappando i genomi e manipolando i geni”, dice Pat Mooney, Direttore Esecutivo dell'ETC Group, “stanno costruendo vite artificiali a partire da 0, e lo stanno facendo in assenza di un ampio dibattito sociale e una regolazione in materia”.

La “Synbio” (l'ingegneria genetica degli steroidi) è ispirata dalla convergenza di nanobiologia, nanocomputing e nanoingegneria. Usando un laptop computer, le informazioni pubbliche riguardo le sequenze genetiche e DNA sintetico su ordinazione, chiunque, potenzialmente, può creare dei geni o perfino degli interi genomi a partire da 0, inclusi quelli di patogeni letali (un po' di tempo fà, ad esempio, hanno ricostruito in laboratorio il virus della “spagnola” le cui informazioni sono disponibili on line presso GenBank, ndr). Tra 2-5 anni sarà possibile sintetizzare qualunque virus. Il primo nuovo batterio completamente artificiale probabilmente debutterà entro quest'anno. Entro 5-10 anni, la pratica del “genome design” avrà l'effetto di popolare il mondo di nuovi organismi viventi auto-replicanti creati in laboratorio (mi ricorda un certo Dr. Frankenstein, ndr).

Alcuni biologi sintetici sperano di riuscire a riconfigurare il patrimonio genetico di organismi già esistenti in modo da creare nuove funzioni volte in particolare alla produzione di farmaci o molecole di alto valore (commerciale). Vi sono già compagnie di biologia sintetica, come quella del “biopirata” J. Craig Venter, finanziate dal governo e dal capitale di ventura, che intendono commercializzare parti, sistemi, dispositivi biologici che non esistono nel mondo naturale. Alcuni dei quali, stando a quanto dichiarano le compagnie, saranno fondamentali per lo sviluppo dei biocombustibili, di nuove cure per la malaria, e addirittura di rimedi contro i cambiamenti climatici. Si sospetta che in realtà questa propaganda di facciata serva a nascondere i molti timori espressi da più parti verso i possibili usi di questa tecnologia.

Biologia sintetica più realisticamente significa strumenti economici e ampiamente accessibili per creare bioarmi di distruzione di massa come patogeni virulenti e organismi artificiali in grado di porre una seria minaccia alle persone e all'intero pianeta. “Il pericolo non è solo il bio-terrore, ma anche il bio-errore”, dice l'ETC Group.

Inoltre, infischiandosene della biologia open-source, gli scienziati corporativi e accademici si stanno aggiudicando licenze esclusive per formare un monopolio sui bio-prodotti e sui processi relativi alla genetica sintetica. Come nel caso delle compagnie biotech, o di “Big Pharma”, il potere di creare vita sintetica rimarrà concentrato nelle mani delle maggiori compagnie multinazionali. Più la sintesi genica diverrà economica e veloce, più facile sarà per queste compagnie sintetizzare microbi piuttosto che ricercarli in natura o ricrearli da una banca genetica. I campioni biologici, sequenziati e immagazzinati in forma digitale, saranno accessibili istantaneamente lungo il tutto globo e potranno essere resuscitati simultaneamente nei laboratori corporativi di tutto il mondo.

Questa pratica pone fin d'ora nuove sfide alle negoziazioni internazionali sulla biodiversità (ma tanto chi le rispetta ?).

“Lo scorso anno, 38 organizzazioni della società civile hanno respinto la proposta di auto-regolazione della biologia sintetica venuta da un piccolo gruppo di biologi sintetici”, ha detto Kathy Jo Wetter dell'ETC Group, “ci deve essere prima un dibattito globale sulle implicazioni sociali, economiche e etiche della synbio, non limitato solo alle questioni della bio-sicurezza”. Il rapporto dell'ETC Group conclude dicendo che non basta una regolazione della biologia sintetica a livello nazionale. Le decisioni dovranno essere considerate in un contesto globale, con una ampia partecipazione della società civile e dei movimenti sociali.

In linea con il Principio di Precauzione, l'ETC Group dichiara che, almeno, è necessario un bando immediato riguardo il rilascio nell'ambiente di nuovi organismi sintetici, almeno finché non avrà luogo un pubblico dibattito e non verrano stabilite delle regole. Per sensibilizzare su questo tema l'opinione pubblica mondiale, l'ETC Group ospiterà tre workshops e parteciperà a diversi eventi come il prossimo World Social Forum a Nairobi, dal 20 al 25 gennaio.

Fonte: Technology Review (3 novembre 2006)