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Una «rivoluzione» biologica potrà trasformare l'uomo DOPO L'INTERPRETAZIONE DEL CODICE GENETICO Una «rivoluzione» biologica potrà trasformare l'uomo Un intervento rivoluzionario verrà realizzato sull'uomo entro i prossimi 20-25 anni. L'uomo della strada non ne è ancora conscio e l'uomo politico comincerà a pensarci tra qualche anno. La rivoluzione biologica che si sta preparando nei laboratori avrà probabilmente conseguenze più profonde e più gravi per la vita dell'uomo che quelle delle due più importanti rivoluzioni sociali. Una sostanza normalmente prodotta dalle cellule del nostro corpo, il DNA o acido desossiribonucleico, sintetizzata in laboratorio, ed elegantemente confezionata, costituirà quello che noi chiameremo i primi « geni sintetici ». Tali geni verranno introdotti nell'organismo mediante i primi virus preparati dall'uomo. E' noto che sono i virus a produrre il raffreddore ma forse è meno noto che sono probabilmente anche i virus che producono il cancro. Oltre a questo, i virus sono formati da materiale analogo a quello che controlla lo sviluppo del nostro organismo, cioè delle nostre cellule. Tali virus, quinte colonne, « fatti su misura » nei nostri laboratori penetreranno all'interno della cellula, dove, o inizieranno una rivoluzione nel suo comportamento oppure semplicemente porteranno delle informazioni nuove. Il DNA, portato per mezzo dei virus, è la sostanza prima regolatrice dei nostri caratteri ereditari, cioè del fatto che abbiamo gli occhi verdi anziché azzurri. Un minimo sbaglio nella costruzione del DNA o nei meccanismi da lui dipendenti ed ecco che compaiono dei difetti ereditari o genetici non più rimediabili. Un singolo guasto a questo meraviglioso sistema porta al mancato sviluppo dell'intelligenza (possiamo fermarla a quella di un bambino di 4 anni), al cambiamento di colore della nostra pelle, ad eczemi, all'itterizia, all'aumento del volume della milza, alla distruzione delle masse muscolari, alla cataratta, al cambiamento della forma dei nostri globuli rossi, all'anemia. Questa serie drammatica di esempi corrisponde al quadro di tre sole malattie ereditarie ben conosciute e dipendenti appunto da un piccolo errore nel sistema genetico controllato dal DNA. Come è possibile rimediare a questi sbagli? Dovremmo costruire un pezzo di ricambio, e introdurlo nella cellula sostituendolo a quello sbagliato. Tale operazione rappresenta una delle più diffìcili manipolazioni da parte dello scienziato, ed è appunto su questa via che ci stiamo muovendo. I biologi moderni, specialmente quelli chiamati « biologi molecolari », stanno cercando di fabbricare in laboratorio le parti mancanti, quelle sbagliate, cioè il pezzo di ricambio da introdurre clandestinamente nell'organismo con l'aiuto di un compiacente virus. Persone con difetti ereditari, ora inguaribili e che le condannano per tutta la vita, si recheranno ai centri biologici specializzati e verranno sottoposte alla sostituzione dei geni mancanti mediante nuovi « geni sintetici ». L'intelligenza bassa, la mancante coagulabilità del sangue, ecc. verranno rimediate. E' evidente la terribile responsabilità politica di tali operazioni. Come un gene « buono » può essere introdotto, altrettanto facilmente se ne può introdurre uno « cattivo ». Non solo, ma si può introdurre nell'individuo un « blocco di informazioni prefabbricate ». Forse lo scolaro del futuro si presenterà a scuola per ricevere una iniezione dal maestro consistente nella storia dal Medioevo ad oggi, oppure un'iniezione di aritmetica o una iniezione di matematica, dall' algebra al calcolo differenziale. Tutto questo che ci appare ancora come fantascienza nel 1968, sarà forse realizzabile nella prossima generazione. Come sono arrivati i biologi a questo punto? In primo luogo ci si è arrivati mediante la decifrazione del « codice genetico ». Per il biologo il «codice genetico» non è nient'altro che il problema delle informazioni contenute in strutture speciali, i geni, presenti in tutte le cellule del nostro corpo e determinanti la costruzione di nuove cel¬ lgdlSmgdmppcqaendguaglms«azmmaznld lule secondo il modello originale. Ma come ci si arriva dal modello, la prima cellula, a « copiare » tutte le altre? Si tratta di un'opera veramente meravigliosa di « tipografia » biologica. Il funzionamento e la vita dei miliardi di cellule che formano il nostro organismo dipendono in gran parte dalla presenza di un gruppo di componenti, le proteine: tra queste proteine ve ne sono alcune più specializzate, gli enzimi. Gli enzimi comandano tutte le reazioni chimiche della cellula e sono delle grosse molecole, costruite con unità più piccole, gli aminoacidi, piccoli mattoni di uri grande edifìcio. In una singola cellula esistono più di tremila enzimi. Tutti gli enzimi sono costruiti dagli stessi « mattoni » cioè da 20 aminoacidi fondamentali. La potenza e la personalità, come il modo di agire di ogni enzima, non dipendono dalla sua mole (quantità dei diversi aminoacidi) ma dalla sequenza secondo la qua'e gli aminoacidi si concatenano tra di loro a formare la molecola della proteina. Il deciframento di tale modo di concatenarsi è stato più diffìcile e lungo dello studio del linguaggio delle piramidi egiziane. Per arrivare a decifrare il codice genetico, si sono impegnati nel periodo 1960-1968, centinaia e forse migliaia di scienziati in moltissimi laboratori in tutto il mondo, compresa l'Italia. Una dozzina di Premi Nobel sono stati attribuiti dal mio Istituto agli scienziati più valorosi o più fortunati in questo campo. Il patrimonio ereditario della cellula, cioè quello determinante i nostri caratteri, consiste essenzialmente di due sostanze, l'RNA e il DNA. Questi sono i cosiddetti acidi nucleici, consistenti an¬ ch'essi di molecole più elementari o mattoni più piccoli. In questo caso i « mattoni » costituenti sono solamente quattro e vengono chiamati nucleotidi. Anche qui come per le proteine, la sequenza, cioè l'ordine o il modo di disporsi e concatenarsi dei quattro nucleotidi, determina i diversi tipi di acidi nucleici. La relazione esistente tra DNA, RNA e la sintesi delle proteine e degli enzimi può essere espressa in una formula, chiamata scherzosamente dai biologi il « dogma centrale » ( in verità si tratta di un dogma di cui si conosce moltissimo a differenza di altri). Per comprendere come i geni specifici delle nostre cellule, formati appunto dagli acidi nucleici, possano controllare tutta la costruzione cellulare bisogna arrivare a « tradurre » l'ordine e la sequenza dei quattro nucleotidi degli acidi nucleici nella sequenza dei 20 aminoacidi delle proteine. Questo problema può essere paragonato a quel¬ lo della traduzione di una lingua costituita da sole quattro lettere in un'altra lingua costituita da venti lettere. La decifrazione del codice genetico — dovuta soprattutto ai tre scienziati Premio Nobel '68, M. W. Nirenberg, H. G. Khorana e R. V. Holley —, rappresenta la chiave del più importante meccanismo della vita cellulare dell'uomo. Ezio Giacobini docente al Karolinska Insti tu tei di Stoccolma