Gli operai irregolari realizzavano anche i capi della linea d'abbigliamento approvata dal ministero

Il padre del genoma computerizzato pensa a nuovi batteri da commerciare

Craig Venter

NEW YORK — Siti e «blog» scientifici americani che ieri titolavano «Venter toglie a Dio il monopolio della vita» sono certamente privi di senso della misura, ma sono anche un termometro delle emozioni estreme che da più un decennio suscita, con le sue imprese, uno scienziato adorato da molti come un genio assoluto e considerato da altri un furbo assemblatore di tecnologie: un personaggio più abile a costruire storie per i «media » e a fare soldi che ad aiutare davvero l’umanità a progredire. Con la prima cellula artificiale prodotta nei suoi laboratori, però, stavolta Craig Venter sembra mettere tutti d’accordo: le sue ricerche, parzialmente finanziate da giganti del petrolio— soprattutto Exxon e BP—sicuramente lo renderanno una persona ancora più ricca, ma per la prima volta sembrano in vista applicazioni concrete della nuova biologia sintetica. E se ai tempi del completamento della mappatura del genoma umano, Venter si era dato tre obiettivi—innovazioni per l’energia, l’ambiente e i vaccini — ora è abbastanza certo che i primi risultati verranno probabilmente colti non nel campo della lotta alle malattie, ma in quello della produzione di nuovi biocarburanti: un processo destinato a ridurre la dipendenza dagli idrocarburi estratti dal sottosuolo e che, probabilmente, consentirà anche di ottenere un abbattimento delle emissioni di anidride carbonica.

La cellula artificiale capace di autoreplicarsi appena creato in laboratorio dal team di Venter e Hamilton Smith ha solo fini dimostrativi, ma promettere di essere la capostipite di una famiglia di batteri «commerciali» in grado di purificare l’aria e il suolo da alcuni agenti inquinanti e di produrre energia: combustibili nei quali la componente minerale del carbonio è sostituita da una base vegetale, che si prospetta molto più avanzata e molto più conveniente dei biocarburanti attuali, ricavati dal mais, dall’olio di palma o dalla canna da zucchero. Sembra confermarlo il fatto che Venter, prima di pubblicare i risultati della ricerca sulla produzione della «vita sintetica » su Science, ha informato la Casa Bianca, il Congresso, alcuni istituti governativi e, soprattutto, ha subito avviato le procedure per registrare il brevetto. L’applicazione più vicina per la nuova scoperta sembra essere quella dell’estrazione di combustibili da alghe sintetiche.

Un’impresa nella quale Syntetic Genomics, una delle società di Venter, si è imbarcata l’anno scorso proprio insieme alla Exxon che ha scommesso ben 600 milioni di dollari in questa impresa. Allora l’improvvisa ventata di ambientalismo di una compagnia che ha sempre orgogliosamente puntato solo sul petrolio e i suoi derivati, suscitò non poco scetticismo. Ma gli esperimenti condotti fin qui hanno dimostrato che, a parità di superficie coltivata, dalle alghe può essere estratta una quantità di combustibile pari a otto volte l’etanolo ottenuto dal mais. Tra l’altro quello che verrà prodotto sarà un combustibile di qualità supe riore, utilizzabile anche per alimentare i motori degli aerei. È, poi, allo studio un altro tipo di batterio sintetico che potrebbe essere usato per sviluppare un altro filone promettente: quello delle alghe che «mangiano» CO2.

Qui la società di Venter collabora con un’altra compagnia petrolifera, la BP. È facile favoleggiare di una molecola che in futuro avrà la capacità di mangiare gli agenti inquinanti prodotti da fenomeni come l’«oil spill» nel Golfo del Messico, di cui proprio la compagnia angloamericana è responsabile. Per adesso sono solo suggestioni: il passaggio dalla sperimentazione alle applicazioni commerciali pratiche non richiederà meno di dieci anni, per stessa ammissione di Venter. Il quale continua ad alluvionare i media di annunci e comunicati, si trova a suo agio nei panni del grande comunicatore, ma ha anche adottato un profilo di scienziato più misurato. Lo studente «scansafatiche» con pagelle disastrose che pensava solo al suo surf, divenuto uomo e scienziato dopo la dolorosa esperienza del Vietnam, sembra aver dismesso i panni del profeta-benefattore: l’immagine di se stesso che aveva dato in «A life decoded», l’autobiografia pubblicata nel 2007. Un libro metà «santino», metà manoscritto da film «western». Il nuovo Venter sembra meno guascone. Più imprenditore che affarista. E scienziato che non rinuncia alle visioni di un futuro affascinante, ma intanto rimane coi piedi ben piantati per terra. Tanto a paragonarlo a Dio già ci pensa qualcun altro.

Massimo Gaggi

PRIMA APPLICAZIONE: batteri in grado di produrre biocarburanti. Svolta epocale nella ricerca. È controllata da un Dna sintetico ed è in grado di dividersi e moltiplicarsi

ROMA - È stata costruita in laboratorio la prima cellula artificiale, controllata da un Dna sintetico e in grado di dividersi e moltiplicarsi proprio come qualsiasi altra cellula vivente. Il risultato, pubblicato su Science, è stato ottenuto negli Stati Uniti, nell'istituto di Craig Venter. Si tratta di una svolta epocale nella ricerca.

La prima cellula artificiale

BATTERI SALVA-AMBIENTE - Con questo nuovo passo il traguardo della vita artificiale è ormai più vicino che mai e si comincia a intravedere la realizzazione di uno dei sogni di Venter: costruire batteri salva-ambiente con un Dna programmato per produrre biocarburanti o per pulire acque e terreni contaminati. Dopo avere ottenuto il primo cromosoma artificiale, la sfida è riuscire ad attivarlo, aveva detto Venter appena due anni fa. Adesso ha raggiunto il suo obiettivo e lo ha fatto unendo, come tessere di un puzzle, i risultati ottenuti negli ultimi cinque anni. Il primo passo, nel 2007, era stato la costruzione di un Dna sintetico; quindi nel 2009 sempre il gruppo di Venter ha eseguito il primo trapianto di genoma da un batterio a un altro. Adesso è ancora lo stesso gruppo, coordinato da Daniel Gibson, ad aver combinato i due risultati e aver assemblato la prima cellula sintetica.

Craig Venter (Ansa)

«COMINCIA L'ERA POST-GENOMICA» - «Si tratta di un traguardo fondamentale dell'ingegneria genetica, non solo per possibili risvolti applicativi, ma anche perché segna la tappa iniziale dell'era post-genomica» commenta il genetista Giuseppe Novelli, preside della facoltà di Medicina dell'Università di Tor Vergata di Roma. «Di fatto Venter ha creato qualcosa che prima non c'era, un batterio prima inesistente, perché il genoma artificiale che ha costruito con una macchina in laboratorio contiene dei pezzetti di Dna che non esistono nel genoma del batterio presente in natura». Venter ha fatto tutto con una macchina, spiega ancora Novelli. «Prima ha letto la sequenza genomica del batterio in un database genetico, poi con un macchinario ha ricostruito chimicamente il genoma, aggiungendovi però nuove sequenze. Ha fatto pezzetti, ciascuno di 10 mila lettere di codice, poi li ha assemblati insieme fino a creare un genoma di oltre un milione di paia di basi. Poi ha inserito il genoma artificiale in un batterio svuotato del suo Dna e ha costruito una nuova forma di vita che funziona e si riproduce. La cellula così creata, infatti, prima non esisteva, e il suo genoma porta i segni distintivi della sua differenza dal batterio esistente in natura». «In futuro - conclude Novelli - si potranno creare nuove forme di vita capaci di produrre farmaci o di aiutarci contro l'inquinamento, per esempio batteri mangia-petrolio». (Fonte: agenzia Ansa)

L'ESPERIMENTO «BOREXINO». Fisici italiani hanno visto per la prima volta i «geoneutrini», cioè gli antineutrini provenienti dall’interno del nostro pianeta

MILANO - L’esperimento Borexino al Laboratorio sotterraneo del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ha visto in modo certo, per la prima volta al mondo, particelle provenienti dall’interno della Terra, là dove si forma il calore del nostro pianeta. Lo studio viene pubblicato dal sito scientifico online arXiv.org. I ricercatori di Borexino guidati dal professor Gianpaolo Bellini, dell’INFN di Milano, hanno visto per la prima volta con l’esperimento situato nel Laboratorio del Gran Sasso, i «geoneutrini», cioè gli antineutrini (la più piccola e elusiva particella di antimateria) provenienti dall’interno del nostro pianeta. Queste leggerissime particelle ci dicono che migliaia di chilometri sotto la crosta terrestre, degli elementi radioattivi come l’uranio si trasmutano (decadono) e producono enormi quantità di quel calore che muove i continenti, scioglie le rocce e le trasforma in magma e lava per i vulcani. Tramite i geoneutrini, gli scienziati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare hanno la prova che questa radioattività sia una delle principali fonti di energia del pianeta, anche se probabilmente non l’unico combustibile della fucina che produce le decine di migliaia di miliardi di Watt che scaldano la Terra.

NON C'È IL REATTORE AL CENTRO DELLA TERRA - Viene tra l’altro smentita la teoria secondo la quale al centro della Terra vi sarebbe un enorme reattore nucleare che da solo scalda il pianeta. Con esperimenti come Borexino si potrà determinare la quantità di Uranio presente sulla Terra, e magari identificare preziosi giacimenti di combustibili nucleari.. In precedenza, ricercatori giapponesi avevano intravisto dei segnali che, forse, erano dovuti ai geoneutrini, ma i loro rivelatori, troppo vicini alle centrali nucleari, erano accecati dagli antineutrini provenienti da queste. Solo al Laboratorio del Gran Sasso, distante almeno 500 km dalla più vicina centrale nucleare, si è potuto avere un segnale genuino della radioattività naturale della Terra. Inoltre il livello di radiopurezza di Borexino, mai ottenuto da nessuno fino ad ora, ha fortemente contribuito a questo successo.

NUOVA ERA PER LA RICERCA SULLA TERRA - Per il professor Gianpaolo Bellini «Questa scoperta apre una nuova era nello studio dei meccanismi che governano l’interno della Terra. Uno studio esteso dei geoneutrini in vari punti della terra- continua Bellini - darà la possibilità di avere informazioni più precise sul calore prodotto nel mantello terrestre, e quindi sui moti convettivi che sono alla base dei fenomeni vulcanici e dei movimenti tettonici. Il successo di questo studio è stato reso possibile dalle nuove tecnologie da noi sviluppate al Laboratorio del Gran Sasso, che ci hanno permesso di raggiungere in Borexino livelli di purezza da elementi radioattivi mai raggiunti prima da nessuno, in aggiunta alla lontananza del sito del Gran Sasso da reattori nucleari». «Gli straordinari risultati dell'esperimento Borexino – afferma Lucia Votano, direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso - premiano anni di intenso lavoro e sono stati possibili grazie alle caratteristiche uniche al mondo del nostro Laboratorio sotterraneo e alla estrema radiopurezza dei materiali utilizzati per l'apparato sperimentale. L'esperimento stava già dando importanti informazioni sul funzionamento interno del sole e adesso ha prodotto la prima misura mondiale dei geoneutrini provenienti dalle profondità del nostro pianeta. Ancora una volta il Laboratorio del Gran Sasso dimostra di essere un centro di ricerca di eccellenza nel campo della fisica astro particellare». «Borexino apre una nuova finestra che ci permette di guardare direttamente all’interno della Terra fino a migliaia di chilometri di profondità. – dice Giovanni Fiorentini coordinatore di un gruppo ricerca dell’INFN e dell’Università di Ferrara che ha sviluppato i primi modelli teorici per i geoneutrini - Il confronto tra i dati sperimentali e i modelli teorici getterà luce sulla composizione chimica e le origini della Terra». Inoltre il livello di radiopurezza di Borexino, mai ottenuto da nessuno fino ad ore, ha fortemente contribuito a questo successo.

La Sahm1 è stata testata sui topi e ha dato buoni risultati. La nuova molecola creata in laboratorio può bloccare una proteina del cancro finora considerata invincibile

ROMA - Un'elica molecolare potrebbe rivoluzionare la cura di molti tipi di tumori, dalle leucemie al cancro ovarico, pancreatico, polmonare e gastrointestinale. E' stata infatti creata in laboratorio una molecola a forma di elica, Sahm1, che blocca potentemente una proteina del cancro, Notch1, da lungo tempo nota ma considerata invincibile.

FATTORE DI TRANSIZIONE - Pubblicata sulla rivista Nature, la scoperta apre le porte a un nuovo gruppo di farmaci che siano diretti contro la famiglia di molecole, i «fattori di trascrizione», di cui fa parte Notch1, molecole finora non utilizzabili come bersaglio di farmaci. Il traguardo si deve all'equipe di Gregory Verdine della Harvard University a Boston. Notch1 è da tempo nota come causa o concausa di molti tumori, ma finora non è stato trovato nessun farmaco con cui bersagliarlo. Notch1 è un fattore di trascrizione, cioè una molecola che controlla l'attività, spegnendoli e accendendoli, di altri geni. Finora non sono stati trovati farmaci adatti a bersagliare i fattori di trascrizione, molti dei quali sono coinvolti nei tumori.

IL PUNTO DEBOLE - I ricercatori si sono accorti che Notch1 ha un punto debole, una parte della molecola a forma di elica che gli serve per congiungersi con altre molecole o con recettori. Così gli esperti hanno creato una serie di molecoline piccole a loro volta a forma di elica e selezionato tra tutte Sahm1 che si è dimostrata efficace in modo potente contro Notch1. Testata su topolini con leucemia linfoblastica acuta, Sahm1 si è dimostrata capace di inibire Notch1 e fermare la crescita del tumore. La moleocla, quindi, potrebbe fare da apripista a una nuova classe di farmaci contro il cancro.

È stato realizzato da ricercatori della Southeast University di Nanchino, in Cina. Servirà a produrre energia

Sembrava solo un esercizio teorico quando all’inizio dell’anno due ricercatori proponevano la creazione di un buco nero in laboratorio. Ora Tie Jun Cui e Qiang Cheng della Southeast University di Nanchino (Cina) lo hanno realizzato tra la meraviglia degli stessi teorici. La realizzazione è interessante per le prospettive pratiche che già si immaginano. Quando Evgenii Narimanov e Alexander Kildshev della Purdue University nell’Indiana (Usa) lo ipotizzavano partivano dall’idea di riprodurre le stesse proprietà di un buco nero cosmico nel quale un’intensissima forza di gravità piega lo spazio-tempo circostante impedendo che anche la luce sfugga. E calcolavano anche come costruire uno strumento che materializzasse il loro sogno: in pratica una struttura di elementi cilindrici concentrici con un cuore centrale. Essi avrebbero avuto la capacità di concentrare l’energia luminosa nel cuore, intrappolandola proprio come fanno i mostri del cielo.

MICROONDE INVECE DI LUCE - Dalla teoria alla pratica si è arrivati in fretta all’università di Nanchino partendo dalla teoria elaborata all’università americana. E i due scienziati hanno dimostrato che funziona utilizzando invece della luce visibile delle microonde. Queste vengono catturate e deviate verso il centro senza più uscirne. E dal cuore dove cadono viene generato calore. «Siamo sorpresi che ci siano riusciti così rapidamente» ammettono i teorici statunitensi. «Passare alla lunghezza d’onda della luce visibile – però aggiungono – sarà più complicato e bisognerà far ricorso a materiali diversi». La coppia cinese non si dimostra per niente intimorita dal commento dei concorrenti e anzi aggiungono: «Siamo fiduciosi di riuscire nell’impresa della luce già entro l’anno». Quando ci riusciranno la nuova «tecnologia del buco nero» sarà preziosa per fabbricare celle solari molto più redditizie di quelle finora concepite. «E non serviranno più – nota Narimanov – grandi paraboloidi per concentrare e utilizzare la radiazione solare», come per esempio oggi accade per il solare termodinamico. È solo questione di tempo: dai principi cosmici arrivano così vantaggi quotidiani «energetici». E questi buchi neri da laboratorio non hanno nulla a che fare con i buchi neri che qualche giocherellone ha ipotizzato si possano fabbricare nei laboratori atomici del CERN a Ginevra. È tutta un’altra questione.

Giovanni Caprara

Corriere.it

Napoli, 61 persone colpite da virus H1N1 tutti a casa, in 4 ricoverati al Cotugno

Studio di una università canadese sulla resistenza fisica. Il nuovo allenamento: sforzi duri per periodi brevi

Donne in palestra (Fotogramma)

ROMA - Per il popolo dei sedentari la speranza arri­va dal Canada: 6 minuti alla settimana a tutta birra e la for­ma fisica è assicurata. Una ri­cerca condotta da Martin Gi­bala, direttore del Diparti­mento di Cinetica alla McMa­ster University dell’Ontario, potrebbe esplorare confini au­daci nel mondo del fitness. Lo racconta il New York Ti­mes. E il pezzo è diventato su­bito uno dei più letti dell’edi­zione online del quotidiano.

Nel suo laboratorio Gibala ha applicato a un gruppo di studenti (tutti in buona for­ma fisica, ma nessun atleta professionista) ciò che all’Isti­tuto nazionale per la salute e la nutrizione del Giappone avevano fatto qualche anno prima con i topi. Un gruppo di ratti era stato fatto nuotare liberamente in una piscina per 6 ore, mentre contempo­raneamente un altro gruppo era stato sottoposto a stimoli esterni, con tanto di zavorra addizionale, e fatto nuotare freneticamente per 20 secon­di e riposare per 10. Uno sfor­zo estenuante fatto a interval­li regolari per un totale di 4 minuti. A esperimento con­cluso, i ricercatori giapponesi hanno esaminato le fibre mu­scolari sia dei topi maratone­ti, sia di quelli sottoposti a un esercizio sfiancante ma limi­tato nel tempo, scoprendo che in entrambi si erano veri­ficate identiche modificazio­ni molecolari che presagiva­no un miglioramento della ca­pacità di resistenza. Gibala ha applicato la stes­sa sperimentazione alla mac­china umana, sottoponendo i suoi studenti a uno sforzo si­mile: per loro ha programma­to un allenamento alla cyclet­te differenziato. Un gruppo ha pedalato 3 volte alla setti­mana a un ritmo sostenibile per 2 ore, gli altri hanno spa­rato tutto quello che avevano in corpo in 6 «ripetute» di 20-30 secondi, intervallate da 4 minuti di recupero. Dopo due settimane tutti gli studen­ti, senza distinzione tra chi aveva pedalato 6 ore e chi lo aveva fatto al massimo delle proprie possibilità per 6 mi­nuti, avevano incrementato la propria forma fisica.

«Il nu­mero e la dimensione dei mi­tocondri sono aumentati in modo sensibile — sostiene il professor Gibala — un risulta­to che prima di questo studio veniva associato solo a lavori di lunga durata». L’aumento del volume dei mitocondri ha un grande im­patto sulle prestazioni di resi­stenza, migliorando l’utilizza­zione dell’ossigeno da parte delle fibre muscolari. Una frontiera interessante, che se esplorata potrà evidenziare come pochi minuti di sforzo estremo possano essere suffi­cienti per mettersi in forma. E le palestre all’improvvi­so potrebbero riempirsi dei forzati del tutto e su­bito. Enrico Arcelli, profes­sore al Dipartimento di salute, alimentazione e sport dell’università di Mila­no, l’uomo che ha «inventa­to » la grande avventura del record dell’ora di Francesco Moser, è scettico: «Non cono­sco questi studi e dico che sarebbe davvero bel­lo se fosse così. Oggi sappiamo che per avere dei risultati si deve mi­gliorare non solo la fun­zionalità del cuore, ma anche quella della periferia, perché i muscoli devono essere in gra­do di utilizzare l’ossigeno che arriva loro attraverso il san­gue. Uno stimolo troppo in­tenso produce acido lattico che va a inibire lo sviluppo dei mitocondri: a quel punto il risultato diventerebbe con­troproducente. Ecco perché nell’allenamento c’è sempre un limite di intensità dello sforzo oltre il quale è inutile, se non dannoso, andare».

Arcelli è scettico: «È prova­to che la massima riduzione del rischio di infarto, fino al 50 per cento, si ha correndo 75 chilometri alla settimana. Ma già con 30 km il rischio si abbatte del 40 per cento. E per perdere peso senza modi­ficare la propria dieta, con tut­ti i miglioramenti indiretti quali l’abbassamento della pressione, la produzione del colesterolo buono, la riduzio­ne del diabete, bisogna corre­re almeno 6 chilometri al gior­no… ». Più possibilista è Paolo Bo­nolis, classe 1961, che lo sport lo pratica per diverti­mento. Buon tennista, sem­pre in campo nelle «partite del cuore» di calcio, conside­ra il tempo dedicato alla cura della forma fisica importante «non solo per il fisico, ma an­che per lo spirito». La novità lo incuriosisce: «Chi ha solo 6 minuti alla settimana da dedi­carsi può stare tranquillo! Ci dà dentro come un pazzo e il risultato è ottenuto. Mi sem­bra, però, una situazione un po’ bizzarra; mi fa pensare al­la differenza fra slow food e fast food. Sei minuti e via, tut­to finito e hai tempo per fare le altre cose. Interessante, ma che rottura».

Valerio Vecchiarelli

PRIMI ESPERIMENTI PRESENTATI AL CONGRESSO «AAAS». Potrebbero in futuro servire per fabbricare farmaci direttamente nell’organismo

UN PROTOTIPO - Per costruire il prototipo artificiale i ricercatori hanno usato sostanze lipidiche liofilizzate e le hanno messe in una soluzione di acqua contenete due polimeri, il Peg, (il polietilenglicole) e il destrano (un polimero di zucchero). I lipidi si sono organizzati in vescicole che si sono riempite delle due sostanze. La cosa curiosa, però, è che le due sostanze si sono collocate in due parti distinte della vescicola, un po’ come succede per le molecole contenute nelle cellule «vere» dove certe reazioni avvengono in zone precise del citoplasma. I ricercatori, quindi, pensano che certi processi cellulari possano essere controllati proprio intervenendo sulla posizione delle molecole nel citoplasma. Come? Usando le forze osmotiche, il riscaldamento, il raffreddamento.

«MINIME» FORME DI VITA - La strada è appena cominciata (altri ricercatori hanno già studiato l’inserimento di geni in vescicole di lipidi, hanno trapiantato il nucleo di un microrganismo nella cellula di un altro, hanno creato un cromosoma artificiale) e questa ricerca ha l’obiettivo di creare, in futuro, nuovi tipi di terapia. Diversi da quelli classici che prevedono la somministrazione di un farmaco a un malato più volte al giorno. Con le cellule artificiali si potrebbe pensare di fabbricare direttamente nell’organismo i farmaci, magari sfruttando e modificando sostanze già presenti nell’organismo stesso.