Lucre­zia Ferme

In que­sti ulti­mi gior­ni di set­tem­bre, men­tre mol­ti di noi sono già chi­ni su ban­chi pol­ve­ro­si e suda­te car­te, miglia­ia di ragaz­zi pro­ve­nien­ti da ogni par­te del mon­do si stan­no riu­nen­do a Cam­brid­ge, Mas­sa­chus­se­ts, per il Giant Jam­bo­ree di fine esta­te che vedrà pre­mia­ti i vin­ci­to­ri del­la iGEM Competition.

L’International Genetic Engineering Machine (iGEM) Competition nasce nel 2009 presso il MIT come competizione no-profit di Biologia Sintetica rivolta agli undergraduate students, ovvero gli studenti della triennale.

All’i­ni­zio del­l’e­sta­te ai par­te­ci­pan­ti è con­se­gna­to un kit di par­ti bio­lo­gi­che, dal qua­le attin­ge­re i “mat­ton­ci­ni” uti­li per la costru­zio­ne di un pro­get­to scel­to libe­ra­men­te dai ragaz­zi, svi­lup­pan­do stra­te­gie ine­di­te e tan­ta fan­ta­sia. Stu­den­ti che si sono appe­na avvi­ci­na­ti alle basi teo­ri­che del­le più dispa­ra­te disci­pli­ne scien­ti­fi­che, dal­la chi­mi­ca all’in­ge­gne­ria, dal­la mate­ma­ti­ca alla medi­ci­na, si riu­ni­sco­no per for­ma­re un team e svi­lup­pa­re un’idea ori­gi­na­le, sul­la qua­le lavo­re­ran­no per l’intera esta­te sot­to la super­vi­sio­ne di docen­ti volon­ta­ri e dottorandi.

Il cli­ma di ecci­ta­zio­ne, l’entusiasmo e la voglia di met­ter­si in gio­co si per­ce­pi­sco­no anche solo sfo­glian­do le pagi­ne wiki dei team pas­sa­ti, che fan­no par­te del pro­get­to e lo illu­stra­no a sco­po di divul­ga­zio­ne scien­ti­fi­ca. Ai team è richie­sto uno sfor­zo a tut­to ton­do: svi­lup­pa­re l’idea, tro­va­re gli spon­sor, rifor­ni­re i labo­ra­to­ri, occu­par­si del­la divul­ga­zio­ne scien­ti­fi­ca, cura­re l’impatto che l’idea può ave­re nel con­te­sto socia­le e, soprat­tut­to, discu­te­re.

I pro­get­ti spa­zia­no in ogni ambi­to, dal­la medi­ci­na all’energetica fino alla meto­do­lo­gie di labo­ra­to­rio: il team di Hei­del­berg l’anno scor­so ha vin­to il pri­mo pre­mio gra­zie ad una metil­trans­fe­ra­si cir­co­la­re e ter­mo­sta­bi­le, uti­liz­za­bi­le in PCR per man­te­ne­re nel DNA ampli­fi­ca­to “l’impronta” di meti­la­zio­ne; altri team han­no svi­lup­pa­to mec­ca­ni­smi per rile­va­re infe­zio­ni, come Aber­deen con il pro­to­zoo che cau­sa la Malat­tia del Son­no, o lo sta­to pol­mo­na­re dei mala­ti di fibro­si cisti­ca; altri si sono cimen­ta­ti con orga­ni­smi inge­gne­riz­za­ti per pro­dur­re bio­fuel o bio­film o per rici­cla­re pla­sti­ca e degra­da­re colo­ran­ti tos­si­ci. I team pro­ven­go­no da ogni par­te del mon­do e non man­ca cer­to l’Italia: Tren­to si ripre­sen­ta quest’anno con il ter­zo pro­get­to e i ragaz­zi dell’Università del Salen­to si sono gua­da­gna­ti il secon­do posto nel 2013 gra­zie a due popo­la­zio­ni bat­te­ri­che: una per rile­va­re il nichel, metal­lo pesan­te che inqui­na le nostre acque, e l’altra per rimuoverlo.

La com­pe­ti­zio­ne non risve­glia sol­tan­to l’interesse acca­de­mi­co, ma anche quel­lo di indu­strie bio­tec­no­lo­gi­che o addi­rit­tu­ra del­la NASA, che nel 2011 ha sup­por­ta­to il pro­get­to di Stan­ford di Bio­lo­gia Sin­te­ti­ca spa­zia­le, uti­liz­zan­do bat­te­ri per cemen­ti­fi­ca­re il rego­lith, ovve­ro il ter­re­no mar­zia­no e luna­re, e far­ne mat­to­ni uti­li per una futu­ri­sti­ca colonizzazione.

Il termine “Biologia Sintetica” o “Biologia di sintesi”, traduzione dall’inglese “Synthetic Biology”, fu proposto dal genetista Waclaw Szybalski nel 1974 per designare le nuove possibilità di progettare e costruire nuova vita sintetica.

Nean­che quarant’anni dopo, la nasci­ta del­la pri­ma cel­lu­la sin­te­ti­ca fu annun­cia­ta da Craig Ven­ter, noto per aver fon­da­to nel 1998 Cele­ra Geno­mics, com­pa­gnia avvia­ta per com­ple­ta­re un pro­get­to geno­ma uma­no paral­le­lo a quel­lo del­lo Human Geno­me Project.

Si sen­te spes­so dire che Craig Ven­ter ha crea­to la vita, ma le cose non stan­no pro­prio così: è vero che il suo Myco­pla­sma labo­ra­to­rium — per gli ami­ci Syn­thia — non esi­ste­va sul­la fac­cia del­la Ter­ra pri­ma che ne venis­se scrit­to il codi­ce gene­ti­co via com­pu­ter, ma que­sta sequen­za è sta­ta repli­ca­ta da una spe­cie esi­sten­te e ha avu­to biso­gno di inse­rir­si in una strut­tu­ra deri­van­te da una cel­lu­la viven­te di una spe­cie già esi­sten­te. Come scri­ve Adam Ruther­ford, Ven­ter e il suo team han­no non crea­to ma ricrea­to una for­ma di vita in modo sintetico.

Con l’avanzare del pro­gres­so tec­no­lo­gi­co, l’u­ni­co limi­te rima­sto sem­bra esse­re quel­lo del­la nostra stes­sa imma­gi­na­zio­ne. Tra i vari esem­pi che illu­stra­no i bene­fi­ci del­lo svi­lup­po dell’ingegneria gene­ti­ca e del­la bio­lo­gia sin­te­ti­ca è inte­res­san­te cita­re il caso di Amy­ris, la com­pa­gnia bio­tec­no­lo­gi­ca fon­da­ta poco più di una deci­na di anni fa per com­bat­te­re una del­le malat­tie più infet­ti­ve al mon­do: la mala­ria. Secon­do i dati del­l’Or­ga­niz­za­zio­ne Mon­dia­le del­la Sani­tà, nel 2012 i casi di mala­ria sono sta­ti 207 milio­ni e 227 mila le mor­ti, anche se il trend sem­bra in calo. Per anni il far­ma­co prin­ci­pa­le per il trat­ta­men­to è sta­to la clo­ro­chi­na, costi­tuen­te prin­ci­pa­le sia del­lo sche­ma tera­peu­ti­co per la che­mio­pro­fi­las­si che per il trat­ta­men­to. La clo­ro­chi­na era un otti­mo rime­dio, faci­le da otte­ne­re e non trop­po costo­so, fino a quan­do non è sta­ta riscon­tra­ta la resi­sten­za alla sua azio­ne pro­prio nel­la for­ma più viru­len­ta del­la malat­tia, quel­la dovu­ta al paras­si­ta pro­to­zoo Pla­smi­dium falciparum.

L’unico rime­dio tutt’oggi rima­ne l’assunzione di arte­mi­si­ni­na com­bi­na­ta con altri far­ma­ci, ma in que­sto modo il costo del­la cura può lie­vi­ta­re di die­ci o anche ven­ti vol­te. Amy­ris è nata appun­to per ren­de­re pos­si­bi­le la com­mer­cia­liz­za­zio­ne di arte­mi­si­ni­na bio­sin­te­ti­ca a bas­so costo, basan­do­si sul­le ricer­che di Jay Kea­sling, pro­fes­so­re di inge­gne­ria bio­chi­mi­ca del­l’U­ni­ver­si­tà di Ber­kley, che nel 2003 è riu­sci­to ad otte­ne­re i pri­mi E.coli inge­gne­riz­za­ti con geni pro­ve­nien­ti da tre orga­ni­smi dif­fe­ren­ti, capa­ci di sin­te­tiz­za­re arte­mi­si­ni­na. Da allo­ra Amy­ris ha fat­to stra­da: nel 2008 ha stret­to un accor­do con Sano­fi-Aven­tis per la pro­du­zio­ne su lar­ga sca­la dell’antimalarico. Ciò può signi­fi­ca­re una rela­ti­va indi­pen­den­za dal­le col­ti­va­zio­ni di arte­mi­sia annua sog­get­te ai capric­ci del­la natu­ra e la pos­si­bi­li­tà effet­ti­va di abbat­te­re i costi dell’antimalarico. “Dovrem­mo esse­re capa­ci di fare qual­sia­si com­po­sto pro­dot­to da una pian­ta all’interno di un micro­bo”, ha dichia­ra­to Keasling.

Nel frat­tem­po la com­pa­gnia si occu­pa di inge­gne­riz­za­re micror­ga­ni­smi al fine di con­ver­ti­re lo zuc­che­ro in bio-car­bu­ran­te e, a tal pro­po­si­to, anche la Syn­the­tic Geno­mics fon­da­ta da Craig Ven­ter si dedi­ca alla pro­du­zio­ne del­la quar­ta gene­ra­zio­ne di bio-fuels via bio­lo­gia sin­te­ti­ca. E non sono i soli. Le big phar­ma avran­no anche abban­do­na­to l’uso del­la geno­mi­ca per la medi­ci­na per­so­na­liz­za­ta, ma la medi­ci­na per­so­na­liz­za­ta è solo all’alba del suo poten­zia­le: uno spun­to ci vie­ne dato da Andrew Hes­sel, altro entu­sia­sta del­la bio­lo­gia di sin­te­si e fon­da­to­re del­la Pink Army Coo­pe­ra­tion, il cui sco­po è, appun­to, quel­lo di com­bat­te­re il can­cro una per­so­na alla vol­ta. L’idea di fon­do è svi­lup­pa­re una cura che fun­zio­ni per un can­cro dota­to di nome e cogno­me in labo­ra­to­ri open sour­ce e ciò signi­fi­ca taglia­re i costi di una mani­fat­tu­ra su lar­ga sca­la e accor­cia­re di anni i tem­pi dei trials cli­ni­ci. Gra­tui­ta­men­te. Non aven­do inten­zio­ne di svi­lup­pa­re medi­ci­na­li su lar­ga sca­la per un vasto nume­ro di per­so­ne, ma solo per una, que­sta bio­tech com­pa­ny strut­tu­ra­ta come una co-op può per­met­ter­si di foca­liz­zar­si solo su un can­cro “for free”: la medi­ci­na per­so­na­liz­za­ta è data gra­tui­ta­men­te al clien­te in cam­bio del­la con­di­vi­sio­ne dei suoi effet­ti sul pazien­te per cono­scer­ne l’efficienza.

La pro­po­sta è anti­con­ven­zio­na­le e la defi­ni­zio­ne di qua­le moda­li­tà di acces­so pos­sa eti­chet­ta­re que­sto accor­do tra pazien­te e ricer­ca­to­re non è faci­le. Ad ogni modo vale la pena discu­te­re di ciò e del­lo svi­lup­po dell’iter cli­ni­co, soprat­tut­to in segui­to ai risul­ta­ti pro­met­ten­ti rag­giun­ti col virus Ebo­la che ha costret­to i ricer­ca­to­ri a tem­pi bre­vis­si­mi per la crea­zio­ne e la spe­ri­men­ta­zio­ne di un vac­ci­no in Gui­nea, vac­ci­no che avreb­be altri­men­ti impie­ga­to anni ad esse­re approvato.

Andrew Hes­sel, con entu­sia­smo a dir poco vira­le, par­la del­la viro­lo­gia sin­te­ti­ca e del signi­fi­ca­to del­la Pink Army

Resta da men­zio­na­re l’accostamento che vie­ne soven­te fat­to tra le bio­tec­no­lo­gie emer­gen­ti e la rivo­lu­zio­ne digi­ta­le del per­so­nal com­pu­ter, a par­ti­re dal gara­ge. Esi­ste un movi­men­to, chia­ma­to DIY-bio, dove DIY sta per “Do It Your­self”, che si pone come obiet­ti­vo quel­lo di ren­de­re le bio­tec­no­lo­gie acces­si­bi­li a tut­ti, non solo agli esper­ti, ma anche e soprat­tut­to ai non esper­ti. Sono labo­ra­to­ri spar­si per il mon­do dal­le dispo­ni­bi­li­tà tec­no­lo­gi­che più diver­se, dal­le gran­di cit­tà ai pic­co­li vil­lag­gi, il cui filo comu­ne è appun­to la pos­si­bi­li­tà per chiun­que sia curio­so di avvi­ci­nar­si ad un labo­ra­to­rio, di segui­re cor­si, appren­de­re, edu­ca­re, spe­ri­men­ta­re e respi­ra­re un cli­ma di tota­le aper­tu­ra sia nei con­fron­ti del­le per­so­ne sia del­le idee. Il sen­ti­men­to di fon­do è il mede­si­mo di iGEM, entram­bi un impa­reg­gia­bi­le stru­men­to edu­ca­ti­vo e di divul­ga­zio­ne. Non a caso dall’anno scor­so anche gli open lab pos­so­no gareg­gia­re al pari dei team uni­ver­si­ta­ri nel­la com­pe­ti­zio­ne internazionale.

Qui il cer­chio del­la nostra bre­ve sto­ria si chiu­de, ad anel­lo. Come dice Ellen Jor­gen­sen, uno dei fon­da­to­ri di Gen­spa­ce, il com­mu­ni­ty lab aper­to a Broo­klyn cin­que anni fa:

We hack hard­ware, soft­ware, wet­ware, and, of cour­se, the code of life. We like to build things. Then we like to take things apart. We make things grow. We make things glow. And we make cells dance.

C’è da chie­der­si se, dopo il per­so­nal com­pu­ter, il pros­si­mo step sarà il per­so­nal bio-lab… Non a caso si fan­no chia­ma­re bio-hac­kers. E se per fare l’albero ci vuo­le un seme, per fare il lat­te non ser­ve più una muc­ca. Ecco in tavo­la un Real Vegan Chee­se.