Gialli risolti con l'analisi del Dna

Di sicuro una ventina di anni fa non sarebbe stato possibile giungere alla soluzione del giallo di Yara, tuttavia dopo 18mila analisi del Dna e oltre tre anni di ricerche viene da chiedersi se non si sarebbe potuto procedere più velocemente. Difficile rispondere a questa domanda, per il semplice fatto che nessuno, a parte gli addetti ai lavori, conosce il significato preciso di un'analisi del Dna, e in che modo quest'ultima possa portare a risolvere un caso di questa portata. «In realtà, andare più in fretta di così, con i mezzi che abbiamo, non sarebbe stato possibile», spiega Ilaria Boschi, genetista forense dell'Università Cattolica di Roma, «e tantomeno pensare di procedere senza il coinvolgimento delle tante persone "esaminate"». Le cose sarebbero potute evolvere diversamente se fosse esistita una banca genetica contenente il profilo del Dna di tutti noi, di ogni abitante della bergamasca, della Lombardia e quindi dell'Italia intera. Ma come ben sappiamo una schedatura genetica di ogni cittadino del Belpaese non è mai stata fatta e allo stato delle cose non è nemmeno prevista. «Perché, di fatto, se anche fosse disponibile, creerebbe altri problemi, soprattutto di natura etica», prosegue Boschi. Possedere, infatti, la scheda del Dna di una persona significa in sostanza sapere tutto di lei, della sua famiglia, delle sue caratteristiche biologiche, della sua tendenza a sviluppare determinate malattie.  «Per ora, fortunatamente, è un discorso del tutto utopico», puntualizza la genetista. Con la genetica non si scherza, e ancora non esistono "protocolli" tali da capire fin dove è lecito o non lecito arrivare. Eppure ci sono già esperimenti di questo tipo avviati in alcune parti del mondo. Gli Emirati Arabi è stato il primo paese a prendere seriamente in considerazione l'idea di schedare geneticamente tutti i suoi cittadini. Che significa ricavare un po’ di saliva da ognuno di essi, per poi codificare singolarmente una specifica parte del genoma, una sorta di firma genetica diversa per ogni essere umano, da spedire al database del Ministro degli Interni. Una decina di anni e il gioco è fatto. Sembra facile, ma non lo è. Se così fosse la privacy andrebbe a farsi benedire. Ne sanno qualcosa gli islandesi che, dopo una serie di analisi non solo genetiche, si sono visti figurare fra gli archivi di una nota casa farmaceutica; che gongola, sapendo di poter giungere a importanti risultati in campo medico, violando, però, di fatto, l'"intimità" di ignari individui. Ma in molti non sono stati a guardare e si sono rivolti alla Corte suprema, vincendo la causa. Più sottile il discorso riferito al crimine. Da anni ormai chi finisce in prigione viene schedato. Lo ha stabilito il Trattato di Prum nel 2005. In Inghilterra sono schedate tre milioni di persone, in Francia mezzo milione. In Germania la schedatura di 500mila criminali ha consentito la soluzione di 18mila delitti. In Usa i sospetti criminali vengono geneticamente "registrati" da vent'anni, compresi quelli che poi si dimostrano innocenti. Hanno iniziato gli agenti dell'FBI, ma adesso la procedura è gestita anche dalle polizie locali. L'argomento è stato affrontato poco tempo fa anche dal New York Times; che parla addirittura di "consegne" di Dna in cambio di un patteggiamento della pena. Fanalino di coda, l'Italia, che ha istituito la Banca dati nazionale del Dna presso il Ministero dell'Interno, finalizzata all'archivio delle schede di condannati e indagati, «ma dove le schedature non sono ancora partite», dice Boschi. Se tutto va bene il servizio partirà dal 2015. E potremmo andare avanti all'infinito, ma il caso di Yara è un mondo a sé. Di fatto, grazie all'analisi del Dna, oggi l'assassino della giovane ginnasta scomparsa da Brembate Sopra il 26 novembre 2010, ha un nome. Un intricato caso giudiziario che con un archivio genetico "globale" si sarebbe potuto risolvere rapidamente e che invece s'è protratto per oltre tre anni; dal momento in cui è stato rinvenuto sugli indumenti di Yara il Dna del presunto assassino, l'ormai paradossalmente famoso Ignoto1. Da qui si è passati a Damiano Guerinoni, frequentatore di discoteche, poi ai suoi tre cugini e al loro padre, Giuseppe Guerinoni, al 99,99999987% padre dell'omicida, deceduto nel 1999. I passi successivi sono stati rocamboleschi, con il coinvolgimento di tutte le presunte persone venute a contatto con quest'ultimo, ex guidatore di autobus; puntando gli occhi soprattutto sulle ragazzi madri. Alla fine si è arrivati a Ester Arzufi, con un corredo genetico perfettamente assimilabile a quello della madre di Ignoto1. Il cerchio si chiude e con la scusa di un banale controllo del livello di alcol nel sangue viene definitivamente fatta luce sull'assassino di Yara: un 44enne, padre di tre figli, da tutti considerato un tipo con la faccia da bravo ragazzo. 

Le alghe ripuliscono i laghi americani

Esemplare di Chlamydomonas al microscopio elettronico

Negli Usa si sta pensando di disinquinare le acque dei laghi e dei fiumi attraverso l’impiego di alghe geneticamente modificate. È un’idea degli studiosi dell’Università dell’Ohio, che hanno ottenuto una varietà di alga in grado di neutralizzare il mercurio presente nei bacini lacustri. La proposta deriva dal fatto che si è potuto recentemente dimostrare la presenza, nei grandi laghi americani, di una massiccia quantità di metalli pesanti che hanno già provocato gravi danni all’ecosistema. Chlamydomonas, è questo il genere al quale appartiene il vegetale manipolato dagli scienziati dell’Università dell’Ohio, è l’ideale non solo per combattere il mercurio, ma anche altri elementi come il piombo, il rame, il cadmio e il nichel. La modifica genetica effettuata dagli studiosi è consistita nell’inserimento nelle alghe di un gene che codifica la produzione di proteine in grado di legare i metalli. Il risultato è una clorifita che assorbe come una spugna una grande quantità di materiale inquinante tossico: fino al 20% della sua massa. Modificando il ph del liquido in cui si trovano le alghe, si può peraltro fare in modo che queste cedano i metalli assorbiti, in modo da poterli successivamente recuperare per ulteriori produzioni industriali. “Partendo da una ricerca del 1986, nella quale si riportava la significativa presenza di mercurio nelle acque del lago Eire, abbiamo cercato di dare risposte convenzionali al problema, riscontrando progressi decisivi, ma non risolutori, nella qualità delle acque trattate – ha rivelato uno degli scienziati coinvolti nel progetto - solo un paio d’anni fa abbiamo mappato un’alga unicellulare molto diffusa nei bacini, la Chlamydomonas reinhardtii, facilmente bioingegnerizzabile, che grazie alla sua porosità naturale si lega alle molecole di inquinanti, trattenendole”. A questo punto i ricercatori Usa, dopo aver condotto con successo i primi esperimenti in laboratorio, procederanno al rilascio nei laghi Eire e Superiore delle alghe geneticamente modificate, per vedere concretamente quanto è possibile ridurre il grado di inquinamento di un bacino lacustre. 

Potrà Google sconfiggere la morte?

Non ha nulla a che vedere con l'omonima città fantasma californiana, né con il famoso pirata britannico Calico Jack. La California Life Company (da cui l'acronimo Calico) avrà, peraltro, un ritorno d'immagine molto meno sinistro, se sarà possibile rispondere affermativamente alla domanda comparsa in questi giorni sulla copertina del Time: "Potrà Google sconfiggere la morte?". Domanda a dir poco sensazionalistica, ma solo apparentemente velleitaria e presuntuosa, se si pensa che alle sue spalle si celano due figure di massimo grido dell'intellighenzia globale: Larry Page, co-fondatore e attuale ceo di Google, e Arthur Levinson, chairman ed ex-ceo di Genentech, società di biotecnologia specializzata in studi sul Dna ricombinante, e membro del Consiglio di amministrazione di Apple. Il riferimento è una nuova società, battezzata, appunto, Calico, che intende raggruppare le migliori menti internazionali impiegate nel campo della biologia molecolare, della fisiologia umana, della gerontologia, per far luce su tutti i meccanismi che determinano l'invecchiamento, e quindi la morte. Attraverso il loro lavoro congiunto, sostenuto, prevedibilmente, da budget di tutto riguardo, si spera di poter entro una decina di anni, massimo una ventina, individuare una sorta di "elisir di lunga vita", che possa di fatto annullare gli effetti della vecchiaia, trasformandoci tutti in rispettabili highlander. Come? Questo è ancora da vedere, tuttavia si sa da dove partire, per esempio dalle tartarughe, dalla specie Emydoidea blandingii, le cui femmine, a ottanta anni suonati, depongono ancora le uova, senza mostrare alcun cedimento "strutturale". Non sono gli unici animali dotati di simili prerogative. Anche fra i pesci e gli anfibi ci sono specie che sembrano non conoscere l'invecchiamento. E lo stesso accade in creature "inferiori" come le meduse, tipo la Tuttitopsis dohrnii che, dopo la fase riproduttiva, anziché morire, scivola in fondo al mare ritornando allo stadio iniziale di polipo (un po’ come se una farfalla, prima di spiccare l'ultimo volo, si ritrasformasse in bruco). I topi, certo, non sono altrettanto longevi, tuttavia è grazie ai test condotti su questi roditori che è stato possibile valutare l'opportunità di modificare un solo gene per allungare la loro vita del 65%. Lo conferma Cynthia Kenyon, luminare della University of California di San Francisco, interessata soprattutto all'universo dei nematodi; i Caenorhabditis elegans vivono in media due o tre settimane, ma alterando la loro genetica è possibile farli andare avanti per sei settimane. E non è un caso che la Kenyon sia anche a capo della Elixir Pharmaceuticals, azienda che mira a "estendere la durata e la qualità della vita umana". Ma per l'uomo è sicuramente tutto più complicato, partendo dal presupposto che siamo una specie complessa, e che è inverosimile pensare che possa esistere una sorta di semplice e banale interruttore molecolare che - "pigiando" off - possa annullare gli effetti della senescenza. C'è chi, addirittura, è convinto che non si arriverà da nessuna parte, come Leonard Hayflick, gigante della gerontologia mondiale, secondo il quale «nessun intervento rallenterà, arresterà, o invertirà il processo di invecchiamento negli esseri umani». Contrario alle tesi della Kenyon, sostiene che gli studi della scienziata non spiegano la possibilità di annullare la vecchiaia, ma solo il rafforzamento fisico di determinate specie, prerogativa essenziale per difendersi dalle malattie e campare più a lungo. Ma Google, evidentemente, non vuol farsi condizionare e va avanti per la sua strada: «Con una speranza di vita più lunga, pensando in grande riguardo a salute e biotecnologia», dice Page, «credo che possiamo migliorare milioni di vite». 

Ibrido come una biricoccola

Strasberry a volontà...

Frutti strani, assurdi, mai sentiti. Mix originali per soddisfare il palato di tutti, bambini che con la frutta vanno spesso poco d'accordo e anziani dai gusti sofisticati. Così si sta facendo sempre più strada la voglia di distribuire sul mercato prodotti 'meticci', figli dell'ibridazione fra frutti ormai presenti su ogni tavola. Ecco qualche nome interessante. Il boysenberry deriva dall'incrocio fra il lampone e la mora del Pacifico; il tayberry, fra il lampone e la mora selvatica. Troppo esotici? Nessun problema, eccone altri più “caserecci”. C'è per esempio la cilegugna, incrocio fra ciliegia e prugna, la biricoccola, mix fra albicocca e susina, la jostaberry, derivante dall'ibridismo fra ribes nero e uva spina. Per il consumatore americano, sempre alla ricerca di nuovi sapori e sensazioni, è una vera manna. Spiega David Karp, critico della rivista «Gourmet magazine», bibbia dei buongustai USA: “Un tempo i fruttivendoli offrivano tre o quattro varietà di mele, mentre oggi ne hanno almeno venti”. Non sempre, però, i nuovi ibridi sono azzeccati” dice Karp. “Per alcuni è come incrociare un alce a un formichiere. Ti fanno rimpiangere la frutta semplice e buona che mangiavi da bambino”. Qualcuno storce il naso, intravedendo pratiche terrificanti di ingegneria genetica, appannaggio di sedicenti frutticoltori, seguiti da fantomatici scienziati. E invece è tutto assolutamente regolare, benché gran parte di questi frutti siano oggi disponibili in USA e non ancora in Italia. Derivano da scientificissimi incroci fra specie diverse, seguendo processi di impollinazione assai complessi, che nelle stragrande maggioranza dei casi non portano ad alcun risultato: per ogni frutto come la pescarina (incrocio fra pesca tradizionale e pesca noce) che riesca a farsi spazio nel mercato, ci sono mediamente 999 tentativi falliti. Come dire... Quel che conta è la purezza di intenti. “Tutto quello che facciamo noi è assecondare Madre Natura, aiutarla a fare ancora meglio quello che ha sempre fatto”, dice Leith Gardner, che lavora presso la Zaiger Genetics. Certo, se poi viene il successo commerciale non lo si butta via. In California una sola società specializzata genera 20mila varietà di frutti ibridi, con investimenti di 700mila dollari all'anno per ogni neo-frutto che giunge sul mercato. Per ottenere questo tipo di prodotti si procede specificatamente con l'impollinazione artificiale, consistente nel trasferimento manuale del polline per mezzo di appositi pennelli o strofinando i fiori maschili sugli stigmi dei fiori femminili. L'alternativa è l'impollinazione incrociata, basata sul trasporto del polline dallo stame di un fiore al pistillo del fiore di un individuo differente della stessa specie. Infine si può giocare la carta dell'innesto a gemma: le gemme della varietà del frutto desiderato sono raccolte da un albero e innestate nei rami di un altro vegetale. Con questi sistemi, peraltro, si protegge l'ambiente, facilitando il cosiddetto commercio a “chilometro zero”. In pratica si annulla la produzione di CO2 derivante dal trasporto della frutta, che viene, in questi casi, prodotta da rivenditori attivi nella propria zona. Tutti convinti?

Analisi di laboratorio sprint... grazie ai detersivi

Sostanze impiegate per le pulizie domestiche potrebbero facilitare gli studi di genetica. E far risparmiare, a paesi come gli Stati Uniti, qualcosa come 37 milioni di dollari all’anno. È la scoperta effettuata da due ricercatori del John Hopkins Kimmel Cancer Center di Baltimora, in USA. Gli esperti hanno verificato che, tra i comuni principi attivi utilizzati per produrre i detersivi, sussistono molecole che possono essere sfruttate efficacemente anche nel campo delle analisi del DNA. Un composto su tutti ha dimostrato la sua validità: il borato di sodio. Come avviene tutto ciò? Per le analisi del DNA ci si serve del fenomeno dell’elettroforesi. Con esso le particelle colloidali o gli ioni macromolecolari dotati di carica elettrica si muovono sotto l’influenza di un campo elettrico. La differenza tra la velocità di migrazione delle varie particelle fornisce ai ricercatori un metodo utile per l’analisi e la separazione di sostanze altrimenti difficilmente frazionabili. Oltre all’analisi del DNA si attuano i processi di elettroforesi per studiare le proteine del siero del sangue e i polisaccaridi. Attualmente la pratica di elettroforesi più diffusa è quella che si basa sulla cosiddetta “fase stabilizzata”: un procedimento che consiste nell’applicazione di membrane di acetato di cellulosa, coadiuvate da gel d’agar o gel d’amido. Ma il nuovo metodo americano risulta molto più redditizio, poiché si giunge prima al risultato: si hanno prima notizie sulle caratteristiche di un determinato acido nucleico. In particolare, se si utilizza il borato di sodio, la velocità di elettroforesi è cinque volte maggiore rispetto ai sistemi tradizionali.

Ottenuto in laboratorio un mini-fegato perfettamente funzionante

Staminali embrionali del fegato

Un piccolo fegato in grado di funzionare autonomamente è stato sviluppato da scienziati inglesi partendo da cellule staminali del cordone ombelicale. È la prima volta che degli studiosi riescono a creare dal "nulla" un organo umano. "Siamo ancora all’inizio - precisano gli esperti - ma da qui pensiamo di partire per riuscire, entro cinque anni, a intervenire efficacemente su chi è gravemente malato di cirrosi e neoplasie epatiche". Gli scienziati hanno dato vita a un mini fegato delle dimensioni di un penny (come una monta da cinque centesimi di euro): è minuscolo ma funziona benissimo. Per arrivare a questo risultato hanno inserito le staminali ricavate dal cordone ombelicale in un bioreattore (un apparecchio creato dalla NASA per simulare l’assenza di gravità), che ha consentito loro di moltiplicarsi a grande velocità. In seguito le cellule sono state “allevate” con farmaci e ormoni, fino a quando non si sono trasformate in tessuto epatico: l’organo in miniatura servirà agli specialisti per testare l’efficacia di nuovi farmaci. Sempre sul fronte dell’ipotesi di arrivare un giorno a creare in laboratorio organi nuovi da impiantare in sostituzione di quelli precocemente invecchiati o malati, è di questi giorni anche la notizia relativa alla sopravvivenza di topolini senza reni, trattati con organi creati con cellule embrionali e impiantati negli animali stessi. Gli organi cresciuti in laboratorio li hanno tenuti in vita 7-8 giorni a dimostrazione che funzionano facendo le veci dell’organo asportato sperimentalmente. Gli studi sono stati condotti dai ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis e divulgati dalla rivista specializzata “Organogenesis”.