DNA di batterio ingegnerizzato: un nuovo “acquisto” per bionanotecnologie in medicina

Il risultato sorprendente di modificare tutto il DNA di un batterio apre le porte a nuove possibili applicazioni

I ricercatori del Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology hanno creato il primo batterio con DNA modificato, aprendo la strada ad un ventaglio di possibilità nelle bionanotecnologie molto vasta.

I precedenti

C’è da dire che non è la prima volta che si tentava una modifica simile. Anzi c’erano già risultati positivi nel 2016 dal team dello stesso scienziato che riuscì a mappare il DNA umano. La novità sta però nel fatto che questa volta i ricercatori sono riusciti a riscrivere interamente il genoma del batterio Escherichia Coli, cosa mai successa prima.

Per ora i ricercatori hanno preso dei “codoni” di DNA, cioè gruppi di tre basi azotate (che sono Adenina, A, Citosina, C, Guanina, G, Timina, T) e le hanno sostituite con altre basi che sintetizzano lo stesso amminoacido, pur essendo diverse. Hanno insomma, usato dei “sinonimi”. Per esempio l’amminoacido “serina” nel batterio era codificato come “TCG”, mentre in quello modificato i ricercatori hanno inserito “AGC”, che sintetizza lo stesso amminoacido.

Molecola di serina

Se questo esperimento sembra alquanto inutile, in realtà apre la porta a scenari mozzafiato: lo scopo della ricerca, infatti, è quello di mostrare che è possibile riscrivere il DNA di un batterio. Le applicazioni pratiche possono essere moltissime ma sicuramente la principale è la sua applicazione alle bionanotecnologie in medicina.

Micro- e Nano- particelle per applicazioni mediche, lo stato dell’arte

Al momento le bionanotecnologie, cioè delle tecnologie adatte ad adattarsi ai contesti biologici che sono dell’ordine di nanometri (10^-9 m, per chiarezza sulle unità di misura si rimanda all’articolo al seguente link https://www.ilsuperuovo.it/ho-preso-3-perche-non-ho-messo-le-unita-di-misura-ma-non-servono-a-nulla/).

Al momento sono usate per trasportare i farmaci oppure per fare diagnosi come marcatori, possono essere usate per andare a lavorare sul DNA o per aiutare nell’ingegneria tissutale.

La novità che andrebbe a portare una ingegnerizzazione dei batteri sarebbe grande perché al momento i composti organici servono sopratutto per il “drug delivery”. Il drug delivery è il trasporto di farmaci, geni, antibiotici e antigeni all’interno dell’organismo senza che ci sia uno spreco di ciò che si sta trasportando. Si riesce, cioè a “targettizzare” l’obiettivo in modo che il contenuto arrivi a destinazione sano e salvo. Ad esempio vengono usati i liposomi come drug delivery. Svuotati del loro contenuto, vengono “caricati” con ciò che devono trasportare e arrivano a destinazione quando è necessario.

Un’altra applicazione dei materiali biologici (proteine cellule o tessuti) sta nei biomems (Biological Micro-Electro-Mechanical Systems) cioè oggetti che possono essere usati in applicazioni diagnostiche. La componente biologica è usata come trasduttore, in modo che poi il circuito elettromeccanico riceva il segnale.

Ora è stata semplicemente stata fatta una carrellata generale di possibili usi delle bionanotecnologie volta a rimarcare l’importanza che questa scoperta ha in questo campo: se fino ad ora si sono usati gusci vuoti biologici come nel drug delivery o materiali biologici come trasduttori in futuro, non molto lontano a queste tecnologie potranno affiancarsi batteri “programmati” ad hoc come se fossero nanorobot, direzione che le bionanotecnologie stanno già sperimentando, con il vantaggio di una biocompatibilità molto più estesa con l’organismo umano.

Esempio di BioMEMS

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