L’internet biologica
Permette alle cellule di comunicare fra loro
08 aprile, 18:02Una internet biologica in cui le cellule comunicano fra loro lanciandosi messaggi impacchettati all’interno di proteine: l’hanno chiamata ''Bi-Fi'' ed è una sorta di ‘wireless biologico’ che apre la strada ai computer cellulari ma anche alle fabbriche di microrganismi operai in grado di collaborare per produrre per esempio organi artificiali o biocombustibili. Il risultato si deve ai bioingegneri dell'università americana di Stanford Monica Ortiz e Drew Endy, che lo hanno pubblicato sulla rivista sul Journal of Biological Engineering.
Per realizzare l'internet biologica i ricercatori hanno manipolato un virus chiamato M13. E' un parassita non letale che si insinua nei batteri e mangia il loro cibo, ma è anche un formidabile 'confezionatore' di messaggi genetici. Si riproduce nel batterio che lo ospita, avvolgendo i filamenti di Dna (che gli ingegneri sono in grado di controllare per inserire le informazioni desiderate) per spedirli incapsulati all'interno di proteine autoprodotte per infettare altre cellule.
Una volta all'interno dei nuovi ospiti, le proteine rilasciano il messaggio confezionato con il Dna. In pratica il virus si comporta come una connessione internet senza fili che consente alle cellule di inviare o ricevere messaggi. I ricercatori hanno sfruttato per i loro obiettivi due attributi chiave di M13: la sua non-letalità e la sua capacità di confezionare e trasmettere i filamenti di Dna, ma hanno modificato con l’ingegneria genetica i contenuti da spedire nei messaggi.
Nell'esperimento i ricercatori hanno utilizzato cellule nelle quali sono stati trasferiti alcuni geni del virus M13 e sono riusciti a inviare messaggi tra cellule separate da un mezzo gelatinoso a una distanza di 7 centimetri.
Le cellule possono essere programmate per comunicare in molti modi, anche complessi: i possibili messaggi sono limitati solo da ciò che può essere codificato nel Dna e quindi possono includere qualsiasi tipo di istruzioni genetiche: 'iniziate a crescere', 'smettete di crescere', 'avvicinatevi', 'andate via', 'fabbricate insulina' e così via.
Normalmente, anche le cellule utilizzano dei meccanismi per comunicare fra loro, per esempio usando prodotti chimici, ma la messaggistica può essere estremamente limitata sia nella complessità sia nella larghezza di banda. ''Se i messaggi sono a base di zucchero - ha spiegato Endy - la comunicazione sarà limitata a: 'più zucchero,' 'meno zucchero,' o 'senza zucchero'".
La possibilità di riuscire a far comunicare tra loro le cellule in modo più complesso, ha osservato Radhika Nagpal, dell'università di Harvard, è ''un salto fondamentale dall’elementare rapporto segnale-risposta e apre la strada a un vero linguaggio di interazione fra le cellule''. La capacità di comunicare fra le cellule è cruciale per realizzare i computer viventi fatti di cellule ma anche per mettere su delle vere e proprie fabbriche di microrganismi in grado di collaborare fra loro per produrre, a esempio biocarburanti o tessuti e organi artificiali.
























