RASSEGNA STAMPA

16 SETTEMBRE 2002

L’avventura del Genoma, le sue scoperte sullo sviluppo dell’occhio. E il lavoro di quelle particelle che disegnano la mappa dell’intero corpo

La scienza negli ultimi anni ci racconta cose non sempre facili da digerire. La fisica, ad esempio, ci dice che gli elettroni possono essere qui e lì contemporaneamente, che il tempo e lo spazio sono la stessa cosa e che la materia è fatta qualche volta di onde, di particelle altre. E' la nostra stessa logica, il modo con cui siamo stati abituati ad organizzare il pensiero, a leggere il mondo che ne esce sconvolto. La natura procede infatti in modo completamente diverso. La biologia stessa, la scienza della vita, ha una logica - come fa notare uno dei più innovativi biologi italiani Edoardo Boncinelli - diversa dalla nostra. Spesso difficile da accettare, come quando ci dice che l'incredibile e meravigliosa serie dei fenomeni biologici che hanno portato fino all'uomo si è originata per caso.
La recente messa in sequenza del Dna e le numerose scoperte del ruolo che hanno i geni in questa o quella malattia, in questo o quel comportamento, ci hanno spinto a parlarne con uno dei protagonisti della ricerca biologica mondiale. Walter Gehring, direttore del Dipartimento di biologia dell'Università di Basilea può essere infatti considerato uno dei padri fondatori della biologia contemporanea. Ha appena ricevuto il Premio Balzan per il 2002.
E' stato proprio lui, fra le altre cose, ad individuare il gene dello sviluppo dell’occhio e i cosiddetti geni homeo box, quei geni che organizzano il lavoro delle altre molecole. Questi geni regolatori hanno - sorprendentemente - la stessa funzione in specie diverse. Per far sviluppare la testa, ad esempio, nell'uomo come nel topo o nella formica...
«Abbiamo individuato quei geni che sono responsabili per disegnare la mappa del corpo. I geni homeo box stabiliscono come deve essere la struttura, l'anteriore e il posteriore, dove deve andare la testa e dove la coda, dove è il tronco e così via... E determinano anche i diversi segmenti del corpo. La maggior parte degli organismi di più alto grado sono infatti organizzati a segmenti. Ci sono, ad esempio, segmenti per il torace e per l'addome o per la testa e c'è una combinazione di geni responsabile per ciascuna di queste strutture.
Il ruolo dei geni regolatori homeo box può essere mostrato facilmente facendo sviluppare una seconda testa in un posto diverso, ad esempio in un embrione d'animale e provare così, senza ombra di dubbio, che questi geni sono responsabili per la formazione della testa.
E' stata un'esperienza affascinante quando abbiamo scoperto questi geni regolatori nelle mosche. Tutti sapevamo che le mosche si sviluppano in maniera molto diversa dagli esseri umani o dai vertebrati in generale. Nonostante ciò abbiamo trovato gli stessi geni con la stessa identica funzione nella mosca, negli uomini e nei vertebrati. E' esattamente lo stesso gene che fa formare una testa, gli stessi geni che fanno formare un cervello nella testa e così via. L’altra scoperta è stata quella del gene che controlla lo sviluppo dell’occhio in tutti gli organismi del regno animale. Un altro gene che, come un interruttore, controlla il lavoro di altri duemila geni».
Cosa è cambiato con la messa in sequenza del genoma umano?
«Il miracolo è che possiamo avere uno sguardo completo su un intero genoma. Ma è solo un primo passo. Pensate che nel nostro genoma ci sono 3 miliardi di lettere. Se si volesse stamparlo, avere davanti ciascuna delle componenti del Dna, significherebbe comporre un libro di un milione di pagine... e ciascuna delle nostre cellule contiene tutte quelle informazioni che sono raccolte in un libro di un milione di pagine...
Abbiamo appena iniziato a leggere questo libro; siamo in grado di leggere soltanto alcune delle sue parti, possiamo ad esempio vedere quali parti sono responsabili della formazione delle proteine. Quello che non possiamo ancora dedurre da questa lettura è però quando e dove si è manifestato un dato gene. Oggi sappiamo che non tutti i nostri geni si manifestano e nemmeno per tutto il tempo. Non c'è bisogno ad esempio di emoglobine che nei globuli rossi e quindi la manifestazione di questo gene è limitata ai globuli rossi. Questo non è ancora possibile leggerlo nella sequenza del Dna. Deve essere fatto ancora molto lavoro per leggere questo libro, per comprenderne realmente il senso».
Ma al di là delle tecniche di laboratorio sempre più raffinate, dei mega-computer adoperati per individuare i geni, che domande vengono poste a questa immensa quantità di dati?
«Dobbiamo fare un po' il lavoro dei storici, riportare alla luce le rovine, le tracce del passato e cominciare a indagare, a cercare risposte partendo da oggi. La nostra storia è scritta nel genoma, ed è molto affascinante. Il genoma è un po' come un libro di storia in cui sono state registrate e installate tutte le mutazioni dei geni. Il problema è che ci sono state molte mutazioni avanti e indietro nel tempo, così un gran numero di informazioni è andato perduto.
Così come accade per gli storici che non hanno mai un'informazione completa sul passato, ma devono ricostruirla a partire da alcuni dati, per stabilire cosa è accaduto tra passato e presente, anche noi dobbiamo procedere partendo da alcune cose certe e tentare di risalire al passato... E' una fase molto eccitante perché per la prima volta possiamo tentare di rendere l'evoluzione sperimentabile. Vorrei tentare di spingere l'evoluzione in avanti invece di aspettare milioni di anni. Possiamo ora per la prima volta incominciare a progettare esperimenti in modo da poter vedere realmente come le cose si possono evolvere se noi le spingiamo ad evolversi: è una sfida affascinante. E' il mio sogno».
A centocinquanta anni dalla pubblicazione della “Origine delle specie" di Charles Darwin, la teoria dell'evoluzione non solo è ancora valida, ma sembra essere l'unico riferimento...
«E' l'unica teoria unificante in biologia e non finisco mai di stupirmi nel vedere su quante cose Darwin avesse fondamentalmente ragione. Persino fenomeni che sembrava molto difficile spiegare soltanto con mutazioni casuali e la selezione naturale oggi possono esser spiegati mantenendo valide le ipotesi di Darwin».
Sono ancora molte le cose che non sappiamo, ad esempio come comunicano e interagiscono le cellule con l'ambiente in cui sono immerse. Quali campi di ricerca sembrano più promettenti e quali i principali problemi da affrontare?
«Credo che ci sarà una fase rapida in cui sarà possibile determinare il corso delle malattie ereditarie. Alcune sono molto rare, ma altre anche molto comuni. Grazie allo studio dello sviluppo adesso abbiamo gli strumenti teorici per incominciare a comprenderne alcuni meccanismi.
Ero un ragazzo quando la metamorfosi di un insetto mi spinse verso la biologia. Mio zio mi aveva spedito alcune crisalidi di farfalle; allora io ero un bambino e mi arrivarono per posta in una scatola di scarpe. Vedo ancora davanti a me quella scatola e quei brutti tipi di vermi, quei brutti animaletti che stavano lì dentro. Mia madre mi diceva che sarebbero diventati farfalle, ma io non pensavo che fossero molto belli. Poi mio zio scrisse a mia madre una lettera e le disse di mettere la scatola con i vermi, durante l'inverno, in soffitta: in modo che potessero stare al freddo per poi venir fuori in primavera. E così, un giorno di primavera, andai di sopra e aprii la scatola: dentro c'era una farfalla. In un primo momento aveva le ali chiuse in questo modo sopra la testa, mimetizzata nel suo colore marrone, ma poi spalancò le ali e mostrò tutti i suoi colori incredibilmente belli: e questo fece di me un biologo per il resto della mia vita. Penso che la metamorfosi, lo sviluppo, sia ancora oggi uno dei problemi più affascinanti. Conosciamo molto più di quanto conoscessimo prima, ma ogni volta che troviamo qualcosa di nuovo si pongono un'infinità di nuove domande».
L'altro problema è l'evoluzione. Ma mentre lo sviluppo,la metamorfosi avviene ora, l'evoluzione è avvenuta nel corso di milioni di anni. E' decisamente più difficile da studiare...
«Ma - come è stato detto - nulla ha un significato in biologia se non alla luce dell'evoluzione. Siamo tutti organismi storici che ci siamo evoluti nel corso di milioni di anni, siamo anche il prodotto di eventi storici avvenuti per caso. Non siamo stati disegnati seguendo una serie di principi logici ma siamo la conseguenza di fatti spesso casuali, che sono accaduti e basta... Gli esseri umani non sono disegnati come li disegnerebbe un ingegnere, non sono progettati come una macchina, ma sono il prodotto della storia...
Così non è nemmeno possibile pianificare la scienza. C'è sempre nella ricerca una componente di creatività e la ricerca non è quella che mostrano le pubblicazioni scientifiche, dove c'è sempre un filo rosso razionale e sembra che tutto proceda per passi logici. Molte volte si procede invece nella direzione sbagliata, si deve tornare indietro e ripartire daccapo...».

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