La ricerca è solita concentrarsi su poche specie modello ma la storia e il libro del Premio Nobel Thomas Cech insegnano che i progressi decisivi possono arrivare da organismi bizzarri e sottovalutati
L’interferenza a RNA, i vaccini a RNA, l’editing RNA-programmabile. Sono solo alcuni dei filoni della ricerca biomedica esplosi nel passato recente che hanno fatto uscire l’acido ribonucleico (RNA) dal cono d’ombra proiettato della molecola più famosa: l’acido desossiribonucleico o DNA. Il merito della rivoluzione scientifica e tecnologica in corso va a ricercatori come Thomas Cech che hanno saputo guardare oltre la doppia elica e, in molti casi, hanno meritato il Nobel (l’ultima è Katalin Karikό per il vaccino anti-Covid). Ma un bel debito di riconoscenza lo abbiamo anche nei confronti delle strane creature che per prime hanno esibito nei test di laboratorio alcuni fenomeni inattesi e che poi si sono rivelati di interesse universale. Lo racconta bene Cech nel suo libro “The Catalyst. RNA and the quest to unlock life’s deepest secrets”.
Le fogge e le funzioni che l’RNA può assumere appaiono via via più numerose man mano che gli studi procedono: recapita fuori dal nucleo i messaggi scritti nel DNA, certo, ma può anche catalizzare reazioni chimiche e regolare l’espressione genica in modi complessi e raffinati. Per quanto riguarda la specie umana, si stima che gli RNA non codificanti (quelli che non servono come stampo per la produzione delle proteine codificate nel genoma) siano centinaia di migliaia e i loro compiti sono ancora in gran parte un mistero. Le molecole di RNA, gli scienziati che le hanno studiate e gli organismi che l’hanno reso possibile sono protagonisti, quasi a pari merito, di un libro pubblicato recentemente per il mercato anglosassone dal biochimico Thomas Cech, vincitore del Nobel per le sue scoperte sulle proprietà catalitiche dell’RNA, nonché maestro di Jennifer Doudna (a sua volta premiata a Stoccolma per le forbici genetiche CRISPR, che usano un piccolo RNA guida per individuare il bersaglio lungo il DNA.
Leggendo “The Catalyst. RNA and the quest to unlock life’s deepest secrets” ("Il catalizzatore. L’RNA e la ricerca per svelare i segreti più profondi della vita”) si resta affascinati dalla sfilza di strane creature che hanno aperto scorci di conoscenze agli scienziati dell’RNA. È stato un abitante della melma degli stagni di nome Tetrahymena a portare alla scoperta dell’RNA catalitico e anche a quella dell’enzima che protegge le estremità dei cromosomi, la telomerasi. Questo protista ciliato, insomma, ha fatto da microscopica cavia per la comprensione di fenomeni importanti per i processi tumorali e per l’invecchiamento. Un altro microrganismo ciliato detto Euplotes ci ha fatto scoprire una proteina partner della telomerasi (TERT), il cui gene umano si posiziona al terzo posto nella classifica dei geni più spesso mutati nel cancro. Mentre dei millimetrici vermi nematodi da Nobel (Caenorhabditis elegans) hanno svelato una modalità di regolazione genica del tutto inaspettata e lanciato un nuovo campo della biologia molecolare, con grandi potenzialità terapeutiche: l’interferenza a RNA (RNAi). Senza dimenticare che la tecnologia CRISPR, che ha già iniziato ad arricchire l’arsenale della terapia genica con un trattamento approvato per anemia falciforme e talassemia, è il risultato di studi sulla guerra senza fine tra virus e batteri. I vaccini a RNA, d’altro canto, si basano sull’enzima RNA polimerasi, che abbiamo imparato a conoscere grazie al virus T7 che attacca il batterio Escherichia coli, e la lista potrebbe continuare, come hanno ribadito Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier nelle loro “Nobel lecture”.
In tutti questi casi gli scienziati non potevano immaginare dove le loro indagini li avrebbero condotti. “Non ci aspettavamo che il nostro lavoro portasse a una cura per una malattia o a un nuovo strumento biotecnologico. Eravamo mossi dalla curiosità, cercavamo di capire dei fenomeni biologici fondamentali”, spiega Cech. Le insolite creature che avevano scelto come modello “esageravano” questo o quel fenomeno, offrivano qualche vantaggio pratico in laboratorio e, in definitiva, hanno reso la matassa più facile da districare. Poiché in un’ottica darwiniana tutti gli esseri viventi sono connessi attraverso il grande albero della vita, quello che si scopre in un oscuro organismo può avere implicazioni anche per specie evolutivamente distanti, Homo sapiens compreso. “Eppure, nonostante la scienza dell’RNA e con essa la medicina e le biotecnologie nell’ultimo mezzo secolo abbiano beneficiato enormemente dello studio di queste creature poco note, le agenzie di finanziamento stanno riducendo il sostegno a questo tipo di ricerca”, lamenta Cech. In piccola parte si usano ancora lieviti, vermi e moscerini, ma la gran parte del lavoro sperimentale riguarda le cellule umane e, ovviamente, i topi che svolgono un ruolo fondamentale anche nei test preclinici.
Quante scoperte ci perderemo smettendo di indagare quella miriade di esseri negletti la cui biologia è ancora inesplorata? La prima lezione di Cech è: mai sottovalutare la potenza degli RNA, che hanno ormai sfatato la vecchia visione DNA-centrica. La seconda suona più o meno così: è un errore accontentarsi di poche specie modello, quando il mondo è ancora una terra incognita di diversità biologica e molecolare.
