Cellule hackerizzate e riprogrammate per cambattere il cancro i medici si trasformano in hacker

Novità nel campo medico e soprattutto nella cura e trattamento dei tumori. Un nuovo studio condotto da un team di scienziati del Massachussets Institute of Technology di Boston ha aperto le strade e soprattutto speranze nella lotta contro i tumori. I ricercatori nello specifico riprogrammando ed “hackerando” una cellula sono riusciti a far svolgere alla stessa diversi compiti tra i quali quello di sconfiggere il tumore; i ricercatori autori di questo incredibile studio hanno infatti dimostrato come le cellule del nostro corpo possono essere hackerate e riprogrammate proprio come accade in un computer e nel contempo hanno anche verificato come sia possibile riscrivere il codice del Dna per andare ad inserirlo nei batteri andando in questo modo ad alterare il loro funzionamento.

Intervenuto a tal riguardo Christopher Voigt, ovvero il docente di Ingegneria biologica al Mi, il quale ha dichiarato: “Si tratta di programmare un linguaggio per i batteri. Si utilizza un linguaggio basato su un testo, proprio come quando si riprogramma un computer. Si compila un testo e si realizza una sequenza di Dna che si inserisce nella cellula, a quel punto questo circuito funziona all’interno della cellula“.

I ricercatori hanno progettato dei sensori in grado di essere codificati dal Dna di una cellula batterica e capaci di rivelare composti diversi tra cui ossigeno, glucosio ed anche diverse condizioni ambientali come la temperatura, la luce e l’acidità.I ricercatori hanno già effettuato un esperimento sul campo ed il primo batterio ad essere stato riprogrammato è stato l’Escherichia coli, molto presente sia nei laboratori di biologia che nell’organismo umano purtroppo; si tratta di un batterio che nella maggior parte dei casi vive nella parte inferiore dell’intestino di animali a sangue caldo ovvero uccelli e mammiferi.

Da oltre 15 anni i bioingegneri di tutto il mondo studiano un codice genetico per alterare le cellule in modo manuale, ma si tratta di studi che richiedono un numero infinito di sperimentazioni considerando che il margine di errore è molto alto. Nell’organismo questo batterio è necessario per la digestione corretta del cibo e la sua presenza segnala la presenza di condizioni di fecalizzazione.

Tornando allo studio in questione i ricercatori dopo aver riprogrammato il batterio hanno anche programmato ben 60 circuiti ciascuno con differenti funzioni e 45 di questi hanno dimostrato di poter funzionare senza alcun tipo di problema. L’obiettivo dei ricercatori o meglio il prossimo obiettivo è quello di sperimentare il linguaggio di programmazione su altri microrganismi vicini all’uomo come ad esempio i Bacteroides che vivono nell’intestino umano. I ricercatori intenderanno anche lavorare su batteri che vivono nel lievito o nelle piante come lo Pseufomonas che vive nelle loro radici. Il prossimo step dello studio si dovrebbe focalizzare proprio sulle cellule batteriche, riprogrammandole per riuscire a farle rilasciare dei farmaci antitumorali una volta che incontrano un cancro.

Lo studio. Proprio come è possibile riprogrammare il software di un computer, gli scienziati sono stati in grado di codificare nuove funzioni per le cellule usando un linguaggio di programmazione basato su un testo che viene trasferito al Dna della cellula. “Si tratta di programmare un linguaggio per i batteri – ha detto Christopher Voigt, docente di Ingegneria biologica al Mit – . Si utilizza un linguaggio basato su un testo, proprio come quando si riprogramma un computer. Si compila un testo e si realizza una sequenza di Dna che si inserisce nella cellula, a quel punto questo circuito funziona all’interno della cellula”.

La ricerca al computer. Oggi gli esperimenti non vengono fatti solo su colture cellulari, ma anche sul silicio. In questo caso il computer è stato utile per riprogrammare il Dna. Voigt e i suoi colleghi del Mit di Boston hanno utilizzato un linguaggio che costruisce circuti sintetici che rispondono a tre diversi input e intervengono in modo diverso a seconda delle situazioni. Hanno progettato sensori che possono essere codificati nel Dna di una cellula batterica e che rilevano  composti diversi, come ossigeno o glucosio, così come luce, temperatura, acidità e altre condizioni ambientali.

La prossima fase. Applicazioni future di questo tipo di programmazione comprendono la progettazione di cellule batteriche in grado di produrre un farmaco contro il cancro quando rilevano un tumore. E’ questa la seconda fase della sperimentazione appena avviata dagli esperti statunitensi e che nel tempo potrebbe rendere disponibili nuove cure.

Il codice genetico. Da 15 anni bioingegneri di tutto il Mondo studiano un codice genetico per ‘alterare’ le cellule in modo manuale, ma questi studi richiedono un numero infinto di sperimentazioni anche perché il margine di errore è molto alto. La soluzione messa a punto dal Mit di Boston avrebbe il vantaggio di essere moto facile. “Funziona anche se non si ha molta esperienza. Per questo la nostra scoperta è una tappa importante nelle ricerche in materia – aggiunge Voigt – . Potrebbe essere programmato anche da uno studente di Liceo. Basta premere un tasto e si realizza una sequenza di Dna”.

L’Escherichia coli. Il primo batterio riprogrammato è stato l’Escherichia coli. In particolare, finora sono stati programmati 60 circuiti con diverse funzioni. Fra queste 45 hanno funzionato senza problemi. Le implicazioni di questo studio sono enormi e molto varie: dalla progettazione di cellule batteriche in grado di produrre e rilasciare un farmaco contro il cancro alla creazione di cellule di lievito capaci di fermare il processo di fermentazione se si accumulano troppi sottoprodotti tossici, fino alla creazione di batteri che vivono nelle piante e che producono insetticidi ogni volta che vengono attaccate.

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