«Ingegneria genetica» di Carlo Sirtori
L'avventura dell'ingegneria genetica comincia con la paura. La stessa che forse ebbero gli esploratori, ebbero Cristoforo Colombo o Marconi e Giulio Verne o Gagarin, paura reale e di fantasia. L'ingegneria genetica potrebbe comportare ad esempio la nascita di batteri abili a distruggere o modificare in modo da renderle inutilizzabili tutte le riserve di petrolio. E del pari potrebbero sterminare tutto il mondo dando luogo a batteri sconosciuti, invincibili. L'ingegneria genetica si fonda sui batteri. Questi sono la causa delle malattie infettive e già si sono modificati notevolmente in questi ultimi anni. I batteri hanno dentro di sé i plasmidi, corpiciattoli tondi formati da DNA che possono ospitare 100 geni per altrettante proteine (ogni gene è in grado di formare una proteina). Dentro i plasmidi l'ingegneria genetica inserisce «geni diversi» che non hanno nulla a che fare con i batteri: ad esempio il gene che forma l'ormone della crescita, chiamato anche somatotropo, e quello che forma l'antagonista dell'ormone della crescita o somatostatina. Quest'ultimo è un ormone semplice formato da soli 14 aminoacidi e perciò si inserisce senza difficoltà nel plasmide batterico e ogni qualvolta il batterio si riproduce, il che avviene ogni mezz'ora, anche la somatostatina si riproduce, per cui si può immaginare la grande resa produttiva dei batteri, tale che potrebbe determinare, ove applicata alle varie molecole dell'industria chimica, una crisi, grave quanto e più di quelle promosse dall'avvento delle macchine. Le molecole sino ed ora realizzate con il sistema dei plasmidi sono, oltre alle due menzionate, la globina del topo e del coniglio, che rientra nella molecola emoglobina dei globuli rossi, l'ovoalbumina del pollo, l'insulina, l'ormone lattogeno della placenta, che può essere considerato, anche per la sua affinità con l'ormone della crescita già menzionato - per l'85% è simile nella composizione aminoacida - l'ormone della crescita del feto. L'inserimento di questi geni nei batteri ha potuto prendere l'avvio da una osservazione originale di E. Boyer della California University, quando ha scoperto che dal bacterium coli abitualmente ospite dell'intestino si può estrarre un enzima restrittivo - il primo fu chiamato Eco R 1 - capace di tagliare il DNA del plasmide nel punto giusto per inserire un determnato nuovo gene. Si prepararono via via vari enzimi restrittivi ed oggi sono una cinquantina, che una ditta inglese ha posto in vendita reclamizzandoli sulla rivista «Nature». Vi figura l'Eco R 1: 100 unità costano 2230 sterline; il più caro è il Sal 1: 20 unità costano 22,50 sterline. L'Eco R 1 taglia il DNA del plasmide nel punto GAATTC, cioè laddove la Guanina si lega ad un gruppo costituito da Adenina Adenina Timina Timina Citosina; ricordiamo che il DNA è formato da 4 nucleotidi (Adenina Timina Guanina Citosina). Il Sal L. 1 taglia il plasmide nel punto GTGCAG. Con tutta l'ingegneria genetica fino ad ora effettuata parrebbe che un solo gene sia stato veramente produttivo: quello che forma la somatostatina. Perché mentre i geni dei plasmidi sono allineati con ordine senza interruzione di sorta, tant'è che la velocità di riproduzione dei geni è di 1000 nucleotidi al secondo (nucleaidi, sono le basi AT-GC che vanno sempre in coppia), nelle cellule animali sono inseriti dei nucleotidi che nulla hanno a che fare con i geni. Ad esempio nell'ovoalbumina vi è addirittura un pezzo di DNA che non fabbrica nulla ed è lungo 7500 nucleotidi. Che ci sta fare questo inserto o spacer, come anche viene chiamato? Non si sa. Pertanto secondo l'opinione del genetista inglese Bob Williamson non si può contare per ora se non su piccoli geni come la somatostatina; per i più grossi, come l'insulina che ha 51 aminoacidi o l'ormone della crescita che ne ha 191, bisogna risolvere il problema degli spacers. Nel campo dell'ingegneria genetica va sottolineata anche la possibilità di sintesi diretta dei geni come è stata realizzata dal premio Nobel H.G. Khorana con il gene che trasferisce l'aminoacido tirosina sulla catena di montaggio delle proteine, un gene composto di 207 nucleotidi di cui 126 sono effettivamente attivi mentre i primi 56 e gli ultimi 25 fungono rispettivamente da promoter e da terminal, con funzioni accessorie. Per costruire questo gene Khorana impiegò 9 anni e si giovò della collaborazione di 24 medici biologi e tecnici. L'impresa più impegnativa nel settore l'ha compiuta il premio Nobel Fred Sangher che ha decifrato tutti i nucleotidi, ben 5375, che formano un virus dei batteri chiamato *X 174. Sono presenti in questi nucleotidi 9 geni e - altra novità nel settore - si è potuto dimostrare che questi geni non sono esattemente allineati ma si sovrappongono l'uno all'altro, si aiutano: un poco dei nucleotidi dell'uno serve all'altro: è il cosiddetto overlapping. Vi si aggiunge il jumping, cioè la possibilità che un gene salti da un cromosoma all'altro come si è visto anche in cromosomi umani: ci riferiamo qui ad una ricerca condotta all'Istituto Gaslini di Genova dove si è constatato che un satellite si sposta da un cromosoma all'altro. Le autorità governative in USA e in altri paesi, soprattutto in Inghilterra e Francia, sono consapevoli dei possibili errori e misfatti dell'ingegneria genetica, soprattutto riguardo alla nascita di batteri aggressivi resistenti a tutti i farmaci disponibili. Le autorità suggeriscono pertanto l'uso di batteri, per queste sperimentazioni, che non siano in grado di moltiplicarsi nell'intestino e in altri tessuti umani. Si suggeriscono ad esempio il B. stearothermophilus e il T. aquaticus che sono presenti nel suolo e nell'acqua. Potremmo dire che il dado è tratto e non si torna indietro; quand'anche intervenissero drastiche leggi nessuno potrebbe frenare l'interesse, l'ansia della ricerca e l'ambizione umana. Si presumono «geni in farmacia», la vendita di geni come si fa per gli ormoni, e non è improbabile che si venderanno anche i geni della cultura, i geni emotivi, i geni dell'amore, i geni della socialità, i geni dei complesso di Edipo, perché sono fermamente convinto che la nostra memoria di cose apprese o vissute si inserisce nel nostro DNA cerebrale che fabbrica poi le sue proteine che condizionano ia nostra vita, spesso a nostra insaputa. Anche l'inconscio di Freud può avere questa struttura genetico-proteica. E il complesso di Edipo è il gene dell'amore del marito per la moglie che «rilascia» proteine che possono raggiungere le cellule fertilizzanti e trasmettere gli stessi sentimenti alla progenie: l'attaccamento dei figli per la madre e delle figlie per il padre. Stiamo entrando nel mondo delle molecole. Abbiamo superato la fase degli ormoni, siamo giunti alla soglia dei geni. Si rende necessario qui qualche dato numerico per una visione più concreta e più equanime dei problemi. In primis la quantità di DNA presente nei vari tipi di cellule: in quelle umane 2,9 picogrammi, in quelle di topo 2,26, di drosofila 0,70, di lievito 0,04, di bacterium coli 0,01. Ricordiamo anche che il DNA presente nei plasmidi utilizzati nell'ingegneria genetica corrisponde a circa il 2% del DNA batterico. Potrà fare qualche cosa l'ingegneria genetica in merito ai fattori di resistenza, nei confronti degli antibiotici, che si annidano nei plasmidi e che vengono trasferiti da un tipo batterico all'altro? Si conoscono batteri che hanno nello stesso plasmide enzimi capaci di demolire le penicillina, la tetraciclina, il cloroanfenicolo, i sulfamidici ecc., e si conoscono 25 fattori di resistenza contro altrettanti antibiotici. Vi è da ascrivere qualche benemerenza ai plasmidi. Una classe di plasmidi ha rivelato capacità disinquinanti a carico, ad esempio, di un pesticida come l'acido 2,4 di-cloro di-fenossiacetico. I batteri si difendono e ci difendono contro i fattori tossici! Tornando all'ingegneria genetica, si deve sottolineare infine il grande interesse raggiunto negli Stati Uniti: già 110 Istituti si occupano del problema con 254 progetti di ricerca.
