I ricercatori sono riusciti a creare cellule viventi da batteri morti trapiantando un genoma completamente sintetico, una svolta che potrebbe accelerare il progresso nella biologia sintetica. Il risultato dimostra un nuovo e potente metodo per ingegnerizzare gli organismi affinché svolgano compiti specifici, che vanno dalla produzione di carburante sostenibile alla produzione farmaceutica.
Il problema della vita sintetica
La biologia sintetica mira a progettare e costruire sistemi biologici con nuove funzioni. Nel 2010, gli scienziati hanno creato la prima cellula sintetica inserendo un genoma sintetizzato in un batterio vivente. Tuttavia, verificare se la cellula funzionasse veramente esclusivamente sotto il controllo del genoma sintetico si è rivelato difficile; i batteri assorbono prontamente il DNA esterno, offuscando il confine tra tratti naturali e tratti ingegnerizzati. Questo si chiama trasferimento genico orizzontale e complica il processo.
Un approccio innovativo: prima uccidere, poi ricostruire
Per aggirare questo problema, i ricercatori del J. Craig Venter Institute (JCVI) hanno fatto un passo drastico: hanno prima ucciso il batterio ospite. Usando la mitomicina C, un farmaco chemioterapico che distrugge il DNA, hanno reso le cellule di Mycoplasma capricolum incapaci di riprodursi, rendendole di fatto “funzionalmente morte”. Il team ha poi trapiantato un genoma sintetico di Mycoplasma mycoides in queste cellule senza vita. Il risultato? Alcune cellule si rianimarono, crebbero e si divisero, confermando che ora erano interamente governate dal DNA sintetico.
Cosa significa questo?
Queste “cellule zombi” rappresentano i primi organismi viventi costruiti da componenti non viventi. Come spiega John Glass di JCVI, “Prendiamo una cellula senza genoma ed è funzionalmente morta. Ma aggiungendo un nuovo genoma, quella cellula viene resuscitata”. Le implicazioni vanno oltre un’impresa tecnica; questo metodo mette alla prova la nostra comprensione del confine tra vita e non vita. Kate Adamala dell’Università del Minnesota osserva che i tradizionali tratti distintivi della vita – metabolismo e replicazione – sono ridotti al minimo in queste cellule, sollevando interrogativi su ciò che definisce veramente “vivere”.
Il futuro degli organismi sintetici
La tecnica è attualmente limitata ai batteri Mycoplasma, ma i ricercatori ritengono che sia una prova di concetto applicabile a organismi più complessi, inclusi lieviti ed E. coli. Ciò potrebbe consentire uno sviluppo più rapido di “mini fabbriche chimiche” progettate per produrre farmaci o eliminare gli inquinanti ambientali. La capacità di fornire in modo affidabile grandi carichi utili di DNA sintetico supera un grave collo di bottiglia nel settore.
Sebbene esistano problemi di biosicurezza (le specie Mycoplasma utilizzate sono agenti patogeni di capre e bovini), i ricercatori sottolineano che i protocolli di laboratorio esistenti riducono al minimo il rischio di rilascio accidentale. Il lavoro rappresenta un progresso fondamentale, suggerendo che la biologia opera lungo una linea più flessibile tra la vita e la morte di quanto precedentemente compreso.
La creazione di “cellule zombi” non è solo una curiosità scientifica; è un passo verso una vita sintetica più prevedibile e controllabile e uno sguardo al potenziale degli organismi ingegnerizzati per risolvere i problemi del mondo reale.
