Cellule a genoma sintetico in grado di resistere ai virus

Per la prima volta sono state create cellule con un genoma sintetico in grado di produrre polimeri e resistere alle infezioni virali. Pubblicato sulla rivista Science, questo risultato è stato raggiunto dagli scienziati del Laboratorio di biologia molecolare del Medical Research Council, a Cambridge, nel Regno Unito, e potrebbe portare allo sviluppo di farmaci e antibiotici di nuova concezione.
Lo stesso team nel 2019 aveva condotto un lavoro pioneristico che aveva portato al più grande genoma sintetico mai realizzato, una copia fedele dell’intero genoma del batterio Escherichia coli. La squadra di ricerca, guidata da Jason Chin, ha ora assemblato la prima cellula in grado di realizzare polimeri sintetici artificiali sulla base di processi naturali.
Il codice genetico nel Dna, spiegano gli autori, è composto da quattro basi, che vengono considerate a gruppi di tre elementi, chiamati codoni, o triplette di nucleotidi. Ogni codone è associato a molecole specifiche che codificano per un determinato amminoacido. Nonostante le 64 possibili combinazioni diverse (4 basi associate in gruppi di 3, o 43), le cellule utilizzano solo 20 diversi amminoacidi naturali, il che significa che gruppi diversi possono codificare per lo stesso amminoacido.
Gli autori hanno modificato i genomi dei batteri per rimuovere le molecole che riconoscono alcuni codoni, il che è fondamentale per evitare le infezioni virali, perchè i virus utilizzano questi meccanismi per dirottare il funzionamento delle cellule. Quando le colture sono state infettate, i ricercatori hanno osservato che i batteri modificati riuscivano a sopravvivere alle infezioni. Rendere i batteri più resistenti, sottolineano gli scienziati, potrebbe far diventare la produzione di farmaci più affidabile ed economica.
«I codoni non utilizzati – afferma Chin – possono in questo modo essere impiegati per scopi differenti. Questi batteri possono essere trasformati in fabbriche rinnovabili e programmabili che producono una vasta gamma di nuove molecole con proprietà e benefici inesplorati». «Il lavoro pionieristico del dottor Chin nell’espansione del codice genetico è un esempio davvero importante della ricerca del MRC – dichiara Megan Dowie, del Medical Research Council – studi come questo hanno un enorme potenziale nel mondo biofarmaceutico e in altri contesti industriali».