Batteri programmabili come dei software per curare alcune patologie

Potrebbe quasi sembrare uno stimolante spunto per un film di fantascienza, e invece ci sono ricercatori che stanno già lavorando, e con risultati notevoli, sulla possibilità di riprogrammare delle cellule per assegnare loro dei compiti specifici, proprio come avviene per i software dei computer.

Le notizie più sorprendenti in tal senso arrivano dal celebre Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston, dove il professor Christopher Voigt, docente di bioingegneria, e i suoi collaboratori hanno creato un linguaggio di programmazione per batteri.
In sostanza, i ricercatori hanno compilato un testo che, in seguito, è stato processato e tradotto in sequenze di Dna inserite in una cellula batterica, allo scopo di affidarle un obiettivo determinato, quello identificare sostanze specifiche e reagire alle stesse.


Il nuovo linguaggio di programmazione

Il linguaggio di programmazione sviluppato dagli studiosi del MIT, chiamato “Cello”, si basa su Verilog, linguaggio di programmazione di uso comune nella progettazione di circuiti digitali.
Usando questo linguaggio, il professor Voigt e i suoi colleghi hanno svolto degli esperimenti sull’Escherichia coli, riuscendo a programmare 60 circuiti, dotati di varie funzioni. Il buon esito di questi esperimenti è rappresentato dal fatto che ben 45 dei 60 circuiti si sono dimostrati in grado di procedere come previsto sin da subito, senza andare incontro ad alcun tipo di problema.

Un linguaggio tanto semplice quanto efficiente

Il professor Voigt sottolinea che l’aspetto realmente innovativo della soluzione ideata dal suo team sta nella semplicità del linguaggio sviluppato. Difatti, da molti anni sono in atto tentativi di creazione di un codice genetico capace di riprogrammare le cellule in modo manuale. Tuttavia, sin qui si erano sempre rese necessarie sperimentazioni molto complesse, dovute a margini di errore molto elevati.

Viceversa, secondo Voigt, la scoperta della sua equipe costituisce “una tappa importante nelle ricerche in materia perché anche uno studente delle scuole superiori potrebbe collegarsi a un server online e scrivere il programma che intende realizzare”. Sarebbe poi “Cello” a creare in modo automatico le corrispettive sequenze di Dna.
“Si può essere completamente all’oscuro del perché funzioni, è questa la vera novità del nostro progetto”, aggiunge il professor Voigt.


Le possibili applicazioni concrete

Come appare evidente, le possibilità teoricamente percorribili tracciate da questo studio, pubblicato sulla rivista “Science”, sono rivoluzionarie. Nell’immediato, i ricercatori stanno concentrando la propria attenzione su alcuni microrganismi, come i batteri presenti nella flora intestinale, con l’obiettivo di favorire la digestione del lattosio, o quelli che vivono sulle piante, che potrebbero essere programmati per rilasciare sostanze insetticide solo quando la pianta è infestata da agenti patogeni.
Ma, spostando lo sguardo ancora più avanti, è ipotizzabile persino l’eventualità di sfruttare questa tecnologia nella lotta contro il cancro, utilizzando, ad esempio, dei batteri programmati per produrre sostanze antitumorali in presenza di cellule neoplastiche.

di Giuseppe Iorio



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