Cosa ci aspetta nel 2020? La scienza e l’innovazione non si fermano

L’uomo si sta abituando ad un velocissimo progresso, il nuovo anno non sarà da meno. Scopriamo quali saranno le principali novità che fin da adesso la scienza si aspetta.

Le novità in campo scientifico e ingegneristico sono sempre più all’ordine del giorno, le tecniche si affinano, le innovazioni si insidiano nella nostra vita di tutti i giorni e la ricerca continua. Dal lievito sintetico fino a fonti di energia sempre più rinnovabili, il tema “clima” non smette di essere protagonista, il 2020 sarà soprattutto questo.

Spedizioni spaziali

L’anno che sta per terminale ha dato un grande contributo alla conoscenza dei pianeti intorno a noi, di stelle, di fenomeni che avvengono nell’universo e in generale del cosmo. Basti pensare alla prima foto di un buco nero e alla scoperta di un asteroide formato dalla collisione di due blocchi planetari. Il 2020, però, non sarà da meno. Sono in programma diverse spedizioni su Marte. La NASA invierà il rover “Mars 2020″, ovvero un veicolo a 6 ruote di una tonnellata in grado di raccogliere la più grande quantità di materiale e gas presente su Marte, per aspettare poi che un altro veicolo spaziale li recuperi e li riporti sulla Terra. Sarà il primo tentativo dell’umanità di riportare indietro parte del pianeta rosso, diventeranno così i più preziosi campioni extraterrestri mai recuperati. La Cina ha invece in programma di inviare il suo primo lander su Marte, chiamato “Houxing-1“, un veicolo di atterraggio sui corpi celesti, ma che a differenza dei rover non possono muoversi sulla superficie. L’Agenzia spaziale europea (ESA), spera invece di riuscire a rifarsi del lancio fallito di un rover nel 2018, tra le cause ci sono quelle economiche. Osserveremo anche la prima sonda su Marte del mondo arabo, gli Emirati Arabi hanno infatti intenzione di inviare la sonda “Hope” sul pianeta rosso. Decollerà dal Giappone e dovrebbe impiegare quasi un anno per raggiungere Marte, l’obiettivo primario della missione è comprendere perché il pianeta rosso stia perdendo la sua atmosfera tramite il monitoraggio di idrogeno e ossigeno, quindi una ricostruzione di un quadro dell’atmosfera marziana. Inoltre la sonda giapponese Hayabusa2 tornerà a casa dopo 6 anni in cui ha raccolto campioni del sottosuolo di un asteroide. Ci saranno mappe 3D ricostruite della Via Lattea e forse immagini nuove su buchi neri e gas al centro della galassia Messier 87 (Virgo A).

La linea tra scienza e fantascienza si assottiglia

La linea tra scienza e fantascienza si assottiglia quando si parla di crescere organi per l’uomo nel corpo di altri esseri viventi, ma è quello che ci aspetta. Lo scienziato delle cellule staminali Hiromitsu Nakauchi dell’Università di Tokyo ha in programma di coltivare tessuti costituiti da cellule umane negli embrioni di topi o maiali. Le ricerche per raggiungere lo scopo di produrre organi compatibili con l’uomo ma nel corpo di altri animali non sono novità assolute del nuovo anno, ma quest’ultimo potrebbe essere l’anno della loro affermazione. Questo perché per produrre organi che possano essere trapiantati nell’uomo c’è bisogno della creazione di una chimera, ovvero un animale che ha due o più cellule geneticamente diverse, provenienti da zigoti diversi. I risultati provenienti da uno studio che mirava alla produzione di cellule staminali umane provenienti da ibridi uomo-mucca o uomo-maiale non hanno dato i risultati sperati, perché gli embrioni ibridi non esprimevano correttamente i geni che rendono una cellula pluripotente (staminale), ovvero in grado di differenziarsi in qualunque linea cellulare. Già dagli inizi del 2000 si è provati a sostituire organi tra animali diversi, l’esempio guida è tra maiali e babbuini. I primi risultati furono fallimentari, causa rigetto dell’organo con successiva morte dell’animale. Con lo sviluppo di farmaci e tecnologie di modifica genetica si è riusciti ad inattivare alcune proteine coinvolte nella risposta di rigetto e ad oggi sostituire alcuni organi tra animali diversi è possibile. Lo stesso discorso non vale totalmente per l’uomo, non solo perché animali come il maiale contengono virus silenti che potrebbero non essere tali nel corpo umano, sia perché non sappiamo un determinato organo come potrebbe rispondere a determinati segnali ormonali e ancora perché l’organo di un maiale termina di funzionare molto più prematuramente rispetto ad un uomo, la cui vita è più lunga. Per questo il tema chimera è ancora molto vivo, poiché la formazione di un organo contenente cellule umane ha molta più possibilità di essere compatibile con un corpo umano, ma con il vantaggio che l’organo è originato da embrioni di maiale. Un team di ricercatori ha iniettato più di 1.400 embrioni di maiale con uno dei tre tipi di cellule staminali pluripotenti umani e si è osservato che le chimere iniettate con le cellule staminali “intermedie” sono cresciute fino a contenere la maggior parte delle cellule umane, suggerendo che i precedenti tentativi di creare chimere potrebbero aver usato cellule staminali nella fase sbagliata dello sviluppo. Secondo le norme etiche le chimere sono state soppresse dopo 3-4 settimane, e il risultato finale è che 1 caso su 100 Mila nel migliore dei casi possedeva organi formati da quasi completamente cellule umane. Ad oggi la sostituzione di tessuti cutanei e cornee con quelli del maiale sono già possibili, trapianti di organi sono invece molto più difficoltosi a causa della più complessa risposta che l’organismo mette in pratica. Gli ultimi risultati sono ancora troppo deboli per urlare al successo ma le premesse per il futuro sembrano essere consistenti.

 

Salvaguardia del pianeta

I temi “clima” e “ambiente” non smetteranno di essere protagonisti del nuovo anno, anzi. Politica e scienza avranno molto lavoro da fare per contribuire alla salvaguardia del pianeta. Si prevede di concludere la creazione di lieviti sintetici, il progetto prende il nome di Synthetic Yeast 2.0, una collaborazione tra 15 laboratori in 4 continenti. I team hanno sostituito il DNA in ciascuno dei 16 cromosomi di S. cerevisiae frammentariamente con versioni sintetiche, in questo modo le cellule di lievito ingegnerizzate daranno via a modi più efficienti e flessibili per fabbricare una serie di prodotti, dai biocarburanti alle medicine. L’ingegneria invece propone la nascita di pannelli solari con un maggior assorbimento energetico, formati da perovskiti, mentre la geoingegneria si impegnerà ad estrarre l’anidride carbonica dall’atmosfera, Toyota invece presenterà durante i giochi olimpici la prima auto alimentata da batterie agli ioni di litioa stato solido” in grado di scaricarsi più lentamente. Un evento importante per questo tema è quello che avverrà a novembre, quando la conferenza sul clima COP26 darà notizie sull’accordo di Parigi. In base a questo accordo, infatti, i paesi devono presentare obiettivi aggiornati per ridurre le loro emissioni di gas serra per contribuire a limitare il riscaldamento globale a non più di 2 ° C. Ma la maggior parte dei paesi ha tardato ad agire secondo le proprie promesse e il futuro del trattato stesso è in bilico. Il presidente degli Stati Uniti Donald Trump molto probabilmente effettuerà l’uscita formale del suo paese dall’accordo ma i democratici potrebbero ostacolare quegli sforzi vincendo la Casa Bianca o guadagnando la maggioranza in entrambe le case del Congresso. 

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