Creare da zero un intero genoma umano: il progetto (rivoluzionario) di Harvard

Si chiama HGP-Write ed è uno dei progetti più ambiziosi della storia della scienza: creare da zero un intero genoma umano, funzionante e modificabile a piacimento.

E’ iniziato tutto con le testate di mezzo mondo che titolavano: «Scienziati di Harvard si incontrano in segreto per discutere di un progetto genetico rivoluzionario». E’ bastato aspettare solo due settimane perché quelli stessi scienziati facessero l’annuncio pubblico. Si chiama HGP-Write ed è uno dei progetti più ambiziosi della storia della scienza: creare da zero un intero genoma umano, funzionante e modificabile a piacimento. L’iniziativa sarà guidata da una nuova organizzazione non profit, la Center of Excellence for Engineering Biology che punta a raccogliere almeno 100 milioni di dollari da privati e strutture pubbliche.

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Di cosa stimo parlando

Il Progetto Genoma Umano (HGP), di cui HGP-Write è il seguito, fu lanciato nel 1990 ad opera dell’Istituto Nazionale della Salute degli USA (NIH) in collaborazione con università internazionali e numerose aziende biotech. L’obiettivo era quello di decifrare l’intero genoma umano, determinando la sequenza di tutti i geni che formano il nostro DNA (con la tecnica nota come sequenziamento). Immaginate di avere il manuale d’istruzioni che spiega esattamente come funzioniamo, ma scritto con lettere che non riusciamo a ordinare in parole e frasi a noi comprensibili. Per più di dieci anni gli scienziati hanno lavorato proprio per capire il linguaggio della vita e nel 2003 il mondo scientifico potè finalmente fare il grande annuncio: il genoma umano è stato sequenziato. Il manuale di istruzioni è finalmente leggibile.

HGP fu un progetto pubblico ma gli enormi sforzi e investimenti fecero emergere una nuova costellazione di realtà private capaci per la prima volta di competere con la ricerca accademica, una su tutte Celera Genomics. Fondata dal controverso genio Craig Venter, l’azienda è riuscita a sviluppare tecnologie per leggere il DNA molto più rapide e soprattutto economiche rispetto a quelle già in uso. Sequenziare tutto il genoma aprì straordinarie opportunità di ricerca che si concretizzarono qualche anno dopo, nel 2010, in un nuovo annuncio.

Craig Venter e il suo team erano riusciti a costruire il primo DNA batterico funzionante a partire dai mattoncini di base che lo formano, i nucleotidi.

Questo fu poi inserito in una cellula batterica svuotata del proprio DNA in un’operazione che potremmo quasi chiamare “trapianto” di DNA. Risultato? Il primo genoma sintetico, realizzato in laboratorio come se fosse un qualsiasi prodotto industriale, funzionò alla grande.

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 Un percorso iniziato parecchio tempo fa

Ora, tutti gli organismi viventi siano essi virus, batteri o esseri umani condividono DNA formato dalle stesse unità di base, cambia solo la loro sequenza. I nostri manuali di istruzioni sono scritti tutti nella stessa lingua, semplicemente raccontano storie diverse con uno stile unico per ogni essere vivente. Messo in questi termini, il passaggio dal batterio all’uomo è del tutto possibile ed è a questo punto che entra in gioco il progetto HGP-Write.

Ci abbiamo messo poco più di dieci anni per leggere e decodificare il genoma umano.

Nel frattempo la genetica ha fatto passi da gigante, diventando sempre più economica, accessibile e rapida. Dopo altri dieci anni oggi grazie alla biologia sintetica è possibile sintetizzare DNA più facilmente che in passato e creare da zero un’intero genoma umano è una possibilità concreta.

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HGP-Write è guidato da numerosi scienziati tra cui spicca il Dott. George Church, biologo di fama mondiale e autore del libro Regenesis, noto non solo in ambito accademico ma anche come promotore dei makers della biologia, i biohackers. Come Neil Gershenfeld è stato l’ispiratore di makers e FabLab legati alla stampa 3D di massa, Church punta a una biologia più accessibile, dove tutti possono non solo capire ma anche dare un contributo reale con progetti e soluzioni bio. In tutto questo, la biologia sintetica arricchita da strumenti digitali e dai principi del design thinking ci porterà a vedere la materia vivente come una vera e propria piattaforma di progettazione, attraverso cui esprimere la nostra creatività.

Valentino Megale

@quanticmaker