Di Joan Raymond Dagli archivi del medico
Non tutte le scoperte scientifiche iniziano con una grande idea. A volte, si tratta solo di trovarsi nel posto giusto al momento giusto e di porre le domande giuste.
Quando lo scienziato Phillip Sharp, PhD, del MIT, iniziò a studiare la struttura dei cosiddetti adenovirus - che causano il raffreddore comune - non avrebbe mai pensato di cambiare completamente il modo in cui comprendiamo i nostri geni, quei piccoli pezzi di codice umano costituiti dal DNA.
I geni hanno affascinato gli scienziati fin da quando Gregor Mendel, nel XIX secolo, passò anni a coltivare piselli in un giardino. Quel giardinaggio, e l'incessante registrazione di Mendel di ciò che aveva imparato, ha permesso di capire cosa ereditiamo: nelle persone si tratta di tratti come i capelli ricci o gli occhi azzurri che riceviamo dai nostri genitori.
Ha anche portato a capire che i nostri geni agiscono come una sorta di ricettario, fornendo le ricette per la produzione di proteine, che aiutano il nostro corpo a funzionare.
Sebbene negli ultimi 200 anni abbiamo imparato molto sui nostri geni, gli scienziati moderni hanno ancora molte domande.
La forma delle cose a venire
Negli anni '60 e '70, quando Sharp era un giovane ricercatore, la scienza era pronta per nuove scoperte nel campo della genetica. Con un dottorato in chimica, Sharp voleva esplorare personalmente i geni. Così si tuffò.
Quello che seguì fu un momento di svolta.
Quando un gene viene attivato, o "acceso", tutte le informazioni che contiene vengono trasformate in una proteina, che svolge un lavoro specifico. All'epoca si pensava che tutti i geni, compresi quelli dei cosiddetti organismi superiori, come quelli degli esseri umani, avessero questo aspetto e agissero in questo modo.
Questo pensiero stava per cambiare.
Un fiuto dà il via a una rivoluzione
La struttura genetica degli esseri umani era un argomento su cui Sharp desiderava avere risposte da anni.
Decise di concentrarsi sull'adenovirus che provoca lo starnuto e che, grazie alla sua struttura semplice, era ideale per lo studio. Sharp voleva sapere dove si trovavano i diversi geni al suo interno. Credeva che questo potesse fornire agli scienziati maggiori informazioni sull'evoluzione.
Gli esperti erano convinti che una maggiore conoscenza dell'evoluzione della genetica avrebbe potuto rispondere a una serie di domande mediche.
Sharp non era solo. Anche Richard Roberts, PhD, stava conducendo ricerche sulla genetica presso il Cold Spring Harbor Laboratory di Long Island, un'organizzazione di ricerca privata. Quando unirono le forze, questo tag-team cambiò letteralmente il mondo.
Sapevamo che i libri di testo sarebbero dovuti cambiare
In una serie di esperimenti condotti alla fine degli anni '70, Sharp e Roberts dimostrarono che non tutto il codice contenuto nei geni degli adenovirus è utile. Alcuni sono semplicemente lì, ad occupare spazio senza un vero scopo. È stato chiamato "DNA spazzatura". Per descrivere la presenza di questi due tipi di codice, gli scienziati hanno detto che i geni erano "divisi".
"Sapevamo che i libri di testo avrebbero dovuto cambiare, poiché si trattava di un'intuizione rivoluzionaria per la biologia", ride Sharp, professore di istituto al MIT. "Ma non sapevamo bene cosa sarebbe successo dopo".
Si è rivelato essere la scoperta di un altro intero processo genetico. Sharp e Roberts hanno scoperto che il corpo elimina il "DNA spazzatura". Ciò che rimane viene combinato - o impiombato - per dare alle cellule le informazioni necessarie a svolgere il loro lavoro.
Un taglia-e-incolla biologico, se vogliamo.
Ma come può questa conoscenza aiutare a combattere le malattie? La risposta è ancora lontana nel tempo.
Il potere dello splicing
Quando è stato scoperto lo splicing, nessuno riusciva a capire bene il processo. Gli scienziati dovevano trovare un modo per riprodurlo in laboratorio, in modo da poterlo studiare più da vicino.
A questo punto un giovane studente della Columbia University si mise al lavoro.
"Mi ha affascinato perché era una frontiera", dice Adrian Krainer, PhD.
Ci sono voluti 7 anni, ma Krainer ha trovato un modo per ripetere il processo in laboratorio. Ora, grazie al suo lavoro, sappiamo che alcune malattie ereditarie sono legate a problemi nel processo di splicing. Il miglior esempio è la talassemia, un tipo di anemia. È in corso di sperimentazione una terapia genica per questa malattia.
La sua ricompensa per questa scoperta? Un lavoro con Roberts a Cold Spring Harbor, dove Krainer è rimasto da allora.
"Rich Roberts è stato il mio mentore", dice Krainer, ora professore di genetica molecolare alla Fondazione St. Giles di Cold Spring Harbor.
Oggi Krainer si occupa di una malattia devastante chiamata atrofia muscolare spinale o SMA. Essa colpisce i nervi che controllano i muscoli e il movimento. Si ritiene che la malattia sia causata, sì, da un problema di scissione genica.
I primi studi sono stati promettenti e ora Krainer e altri ricercatori stanno testando un farmaco che potrebbe correggere questi problemi.
"Adrian [Krainer] è stato uno dei principali leader della scienza e della sua traduzione in un possibile trattamento... di questa terribile malattia", afferma Sharp.
"È umiliante e gratificante sapere che il lavoro che abbiamo iniziato continua in questo modo".
È tutt'altro che finita
Nel 1993 Sharp e Roberts hanno ricevuto il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per le loro scoperte sui geni divisi.
"Oggi stiamo facendo cose che non erano possibili nemmeno nel 1977", afferma Sharp, che ha co-fondato l'azienda di biotecnologie Biogen (ora Biogen Idec) e l'azienda terapeutica Alnylam Pharmaceuticals. "L'unico modo per non fare progressi è quello di opporsi al progresso e accettare lo status quo. Non credo che questo accadrà mai".
Sharp è piuttosto convinto che se lui e Roberts non avessero scoperto i geni divisi nel 1977, altri laboratori lo avrebbero fatto piuttosto rapidamente.
"Il campo era pronto per la scoperta", dice ridendo. "A pochi mesi dalla nostra scoperta, ovunque andassi la gente lo sapeva, ma mi parlavano di altri geni segmentati e poi espressi tramite splicing dell'RNA.
"Mi sono sentito un po' obsoleto, ma questa è la natura della scienza. Si va sempre avanti".
