Tecniche di genetica molecolare per microrganismi antinquinanti

Le biotecnologie marine non sono limitate all'acquacoltura e alla produzione di prodotti alimentari, ma riguardano strettamente anche il problema dell'inquinamento legato all'attività dell'uomo. Possiamo attenderci un contributo della scienza per un mare migliore nel prossimo futuro?

Le attività marine, lo sviluppo industriale, hanno effettivamente comportato gravi problemi per la salute del mare, di cui oggettivamente abbiamo abusato. Certamente, è essenziale adottare regole più ferme nell'utilizzo di questa risorsa essenziale per il genere umano, e la prevenzione dei rischi di inquinamento appare la prima di esse. In aggiunta a questo, la scienza ha i mezzi per aiutare il ripristino delle condizioni originarie delle nostre acque.

Per esempio, molti ricercatori stanno studiando la possibilità di usare particolari alghe e batteri per l'eliminazione con metodi biologici degli idrocarburi dispersi in mare durante i processi di estrazione e trasporto navale del petrolio e a causa di incidenti, di cui troppo frequentemente abbiamo notizia. In questa lotta biologica, avranno parte importante le tecniche di genetica molecolare che consentiranno di creare microrganismi sempre più aggressivi e specifici verso le sostanze inquinanti. Per raggiungere questo obiettivo è necessario studiare più a fondo la biologia di un sistema complesso: per esempio, conosciamo sono l'1 o il 2 per cento dei batteri che vivono nel mare.

Lei che è un esperto di biologia molecolare come vede l'applicazione di questa disciplina alle biotecnologie marine?

Un ruolo essenziale sarà giocato dalle moderne tecniche di sequenziamento del DNA, cioè quelle che consentono la decifrazione dell'informazione genetica che ciascun organismo porta con sé, decidendone l'aspetto, lo sviluppo ed ogni funzione. Per gli avanzamenti recenti nel campo delle tecnologie, questo è oggi un compito relativamente semplice; i primi metodi a disposizione per il sequenziamento ci hanno consentito di studiare il contenuto genetico di organismi molto piccoli quali i virus, ma già effettuare studi sulle cellule più semplici, i batteri, risultava arduo fino a pochi anni fa. Oggi oltre 50 diverse specie batteriche sono in fase avanzata di studio, ed esiste perfino un progetto che ci porterà, nei primi anni del Duemila, a delineare l'intera sequenza del DNA umano, la cui complessità è enorme.

Queste metodologie, applicate agli organismi marini, consentiranno di capire il funzionamento di specie viventi già conosciute come di altre la cui importanza non è ancora del tutto evidente.

Possiamo però attenderci ricadute rilevanti nel settore dell'ambiente e della produzione industriale, nel settore dei farmaci antivirali e antitumorali, degli antibiotici, della ricerca stessa, innescando un circolo virtuoso. E prevedo che gran parte di queste sarà legata allo studio proprio dei microrganismi marini cosiddetti esotici, quelli che vivono in condizioni ambientali limitate, senza tralasciare lo studio genetico degli organismi marini superiori, come i pesci, la cui importanza è più direttamente visibile.

Ma la conoscenza della struttura del genoma, e quindi della funzione di ogni singola proteina, enzima, recettore che deriva dalla sua decifrazione, permetterà di intervenire su di esse, con precisione chirurgica, con le tecniche di mutagenesi sito-diretta, già oggi molto affinate, per migliorare la qualità delle specie marine, per modificarne le proprietà a nostro beneficio, per correggerne i difetti. Cose già in parte alla nostra portata e che contribuiranno a migliorare la qualità della vita di tutti.

Lei accennava ai tumori, un argomento di grande peso per l'opinione pubblica. Come si inseriscono le biotecnologie marine in tale contesto?

Certo, capire i meccanismi di insorgenza dei tumori richiederà ancora tempo e la partita sarà giocata su tavoli diversi della scienza. Ma anche qui, lo studio dell'ambiente e degli organismi marini non mancherà di fornire informazioni utili. Per esempio, sappiamo che particolari specie di pesce soffrono più di altre di tumori, e si sta valutando il ruolo che alcune sostanze tossiche prodotte dalle alghe hanno nello sviluppo dei tumori in questi animali.

Anche se pesci e uomo sono specie molto diverse tra loro, dobbiamo attenderci un comune denominatore nella genesi dei tumori; così, lo studio del genoma di questi organismi, della efficienza dei loro meccanismi di riparo del DNA, delle loro caratteristiche biochimiche, potrà fornire strumenti da applicare alla medicina umana.

Questi, tra gli altri, sono i motivi dell'enorme impegno che gli scienziati hanno assunto nell'analizzare il DNA dell'uomo. Per intervenire e curare, bisogna conoscere, e quello che ogni essere vivente sa è scritto nel suo genoma. La genetica è la scienza che legge queste informazioni.