Batteri specchio: la prossima frontiera della biologia o una minaccia per il pianeta?

da | 15 Dic 2024 | Tecnologia

La notizia che ci apprestiamo a dare oggi farà senz’altro felici i fan di Hideo Kojima, perché parte dal concetto di chiralità.

Che, per chi non avesse giocato a Death Stranding, è una parola che deriva termine greco cheir, che significa “mano”, e si riferisce alla capacità di un oggetto di avere una forma speculare opposta.

Gli organismi specchio

Immaginate una forma di vita biologiche radicalmente diversa da tutte quelle che conosciamo, composta da molecole speculari rispetto a quelle naturali.

Questo concetto, a cavallo tra la scienza avanzata e la fantascienza, è ora al centro di un acceso dibattito nella comunità scientifica.

Si parla infatti di organismi specchio, ossia esseri viventi creati in laboratorio con una struttura chimica opposta a quella della vita naturale, che potrebbero portare a straordinarie scoperte ma anche a rischi senza precedenti.

Gli organismi specchio, se realizzati, sarebbero un’innovazione radicale rispetto alla vita conosciuta. Le molecole biologiche naturali, come il DNA e le proteine, hanno infatti una specifica chiralità.

Il DNA e l’RNA utilizzano nucleotidi “destrogiri”, mentre le proteine si basano su amminoacidi “levogiri”. Creare la versione speculare di queste molecole significherebbe costruire una forma di vita completamente diversa.

La chiralità applicata alla biologia

La chiralità è una proprietà che si può osservare anche nelle molecole, ed è concettualmente simile alle nostre mani.

Provate a guardarle: sono simili nella forma ma non sovrapponibili. La mano destra non può combaciare con la sinistra, proprio come alcune molecole che esistono in due versioni speculari, una “destra” e una “sinistra”.

Quando parliamo di molecole levogire e destrogire, ci riferiamo a queste due versioni speculari. Le molecole levogire (dal latino laevus, “sinistra”) possono essere paragonate a una mano sinistra, mentre le molecole destrogire (dal latino dexter, “destra”) ricordano una mano destra.

Sebbene chimicamente identiche, composte cioè dagli stessi atomi, queste versioni sono disposte nello spazio in modo speculare e non possono essere sovrapposte, proprio come non potreste mai indossare un guanto destro sulla mano sinistra.

Un modo per distinguere queste molecole è osservare come interagiscono con la luce polarizzata, ovvero una luce che viaggia in una direzione ordinata, simile alle righe di un codice a barre. Le molecole levogire fanno ruotare il piano di questa luce verso sinistra (in senso antiorario), mentre le molecole destrogire la fanno ruotare verso destra (in senso orario).

Anche se non è necessario entrare nei dettagli tecnici, è importante sapere che queste molecole si comportano in modo diverso con la luce, ed è proprio grazie a questa caratteristica che gli scienziati riescono a classificarle.

Il rischio dei batteri specchio

Questo paragrafo di pura accademia (perdonateci) è importante per capire l’acceso dibattito in corso sugli organismi specchio.

Diciamo acceso perché se da un lato la scienza avanza verso la possibilità di creare batteri specchio, dall’altro emergono preoccupazioni legate alla sicurezza.

Uno studio di Science evidenzia infatti che questi batteri potrebbero eludere molti dei meccanismi di difesa immunitaria di esseri umani, animali e piante.

Inoltre, la loro struttura speculare li renderebbe resistenti ai predatori naturali e persino ai virus batteriofagi, impedendo che il loro numero venga naturalmente contenuto nell’ambiente.

Un batterio specchio potrebbe dunque agire come una specie invasiva, diffondendosi rapidamente in ecosistemi diversi e provocando infezioni letali in un’ampia varietà di ospiti, dagli esseri umani alle piante.

Anche con un raggio d’azione limitato, i danni potrebbero essere irreversibili, portando alla distruzione di interi ecosistemi e a crisi sanitarie globali.

I progressi della scienza

Sebbene la tecnologia per creare organismi specchio non sia ancora disponibile, i progressi scientifici indicano che potrebbe diventare realtà nel giro di un decennio.

Gli scienziati stanno già sintetizzando molecole biologiche speculari per applicazioni mediche e di ricerca. Parallelamente, la costruzione di cellule sintetiche sta compiendo passi da gigante, avvicinando la possibilità di creare un batterio specchio funzionante.

Le applicazioni di queste tecnologie potrebbero essere rivoluzionarie.

Ad esempio, le biomolecole speculari si degradano più lentamente di quelle naturali, aprendo la strada a terapie mediche più durature e meno invasive. Tuttavia, queste stesse caratteristiche potrebbero renderle estremamente pericolose se sfuggissero al controllo.

Controllare una tecnologia potenzialmente pericolosa

Gli esperti che hanno studiato il fenomeno propongono un approccio cauto e responsabile.

Ritengono che la ricerca finalizzata alla creazione di batteri specchio debba essere vietata, almeno fino a quando non ci saranno prove certe che questi organismi non rappresentino un pericolo straordinario.

Appare dunque essenziale sviluppare un sistema di governance internazionale che monitori lo sviluppo delle tecnologie abilitanti e prevenga abusi o incidenti. Ma nonostante i rischi, gli esperti non vogliono bloccare del tutto la ricerca.

Come abbiamo visto, la sintesi chimica di biomolecole speculari offre applicazioni scientifiche e terapeutiche importanti. La chiave, come sempre, sarà trovare un equilibrio tra progresso scientifico e sicurezza globale.

L’obiettivo è definire regole chiare e misure preventive che garantiscano la sicurezza senza ostacolare l’innovazione, e un gruppo internazionale di esperti ha già pianificato di convocare discussioni su questi temi nel 2025.

Non ci resta allora che vedere come andrà a finire. La creazione di organismi specchio potrebbe rappresentare una delle più grandi rivoluzioni nella biologia sintetica. Oppure rappresentare le premesse ideali per un nuovo capitolo di Death Stranding e di Sam Porter Bridges.

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