Il dodo, i virus zombie e un odore di 3.500 anni fa: come gli scienziati hanno resuscitato il passato nel 2023
Il lavoro è ben lontano dai dinosauri geneticamente modificati che si sono salvati nel film campione d'incassi "Jurassic Park", anche se per alcuni scienziati l'obiettivo finale è la de-estinzione e la resurrezione di animali e piante che sono andati perduti.
Altri ricercatori guardano al passato per trovare nuove fonti di farmaci o per lanciare un allarme sulla possibilità di agenti patogeni inattivi da tempo. Questo campo di studi si occupa anche di ricreare elementi della storia umana nel tentativo di comprendere meglio come i nostri antenati potrebbero aver vissuto e morire.
Ecco quattro affascinanti progetti di ricerca in questo campo emergente che sono stati avviati o hanno fatto progressi significativi nel 2023.
Far rivivere i virus "zombie
Le temperature più calde nell'Artico stanno scongelando il permafrost della regione - uno strato di terreno ghiacciato sotto il suolo - e potenzialmente stanno risvegliando virus che, dopo essere rimasti dormienti per decine di migliaia di anni, potrebbero mettere in pericolo la salute degli animali e dell'uomo.
Jean-Michel Claverie, professore emerito di medicina e genomica presso la Scuola di Medicina dell'Università Aix-Marseille di Marsiglia, in Francia, sta cercando di comprendere meglio i rischi posti da quelli che descrive come "virus zombie" resuscitando i virus da campioni di terra provenienti dalla Siberia.
Nel 2014 Claverie è riuscito a rianimare un virus che lui e il suo team avevano isolato dal permafrost, rendendolo infettivo per la prima volta in 30.000 anni inserendolo in cellule coltivate. Nella sua ultima ricerca, pubblicata a febbraio, Claverie e il suo team hanno isolato diversi ceppi di virus antichi da più campioni di terra, rappresentando cinque nuove famiglie di virus. Per sicurezza, ha scelto di studiare un virus che potesse colpire solo le amebe unicellulari, non gli animali o gli esseri umani.
Il più antico aveva quasi 48.500 anni, in base alla datazione al radiocarbonio del terreno, e proveniva da un campione di terra prelevato da un lago sotterraneo a 16 metri di profondità. I campioni più giovani, trovati nel contenuto dello stomaco e nel mantello dei resti di un mammut lanoso, avevano 27.000 anni.
Il fatto che i virus che infettano le amebe siano ancora infettivi dopo così tanto tempo è un segnale di una seria minaccia potenziale per la salute pubblica, ha detto Claverie.
"Consideriamo questi virus che infettano le amebe come surrogati di tutti gli altri possibili virus che potrebbero trovarsi nel permafrost", ha dichiarato Claverie alla CNN all'inizio di quest'anno.
"Il nostro ragionamento è che se i virus dell'ameba sono ancora vivi, non c'è motivo per cui gli altri virus non siano ancora vivi e in grado di infettare i propri ospiti".
La caccia ai nuovi antibiotici risale all'era glaciale
Per il pioniere della bioingegneria César de la Fuente, professore assistente presidenziale presso l'Università della Pennsylvania, il passato è una fonte di opportunità che ha aperto un nuovo fronte nella lotta contro i superbatteri resistenti ai farmaci.
Grazie ai progressi nel recupero di DNA antico dai fossili, sono ora disponibili al pubblico librerie dettagliate di informazioni genetiche su parenti umani estinti e animali scomparsi da tempo.
Il gruppo di biologia automatica che dirige all'UPenn utilizza metodi computazionali basati sull'intelligenza per estrarre queste informazioni genetiche e identificare piccole molecole proteiche, o peptidi, che ritengono abbiano capacità di combattere i batteri. Ha scoperto composti promettenti dagli uomini di Neanderthal e da creature dell'era glaciale come il mammut lanoso e il bradipo gigante.
"Ci ha permesso di scoprire nuove sequenze e nuovi tipi di molecole che non avevamo mai trovato negli organismi viventi, ampliando il nostro modo di pensare alla diversità molecolare", ha detto de la Fuente. "I batteri di oggi non hanno mai affrontato queste molecole, quindi potrebbero darci una migliore opportunità di colpire gli agenti patogeni che oggi sono problematici".
La maggior parte degli antibiotici proviene da batteri e funghi e sono stati scoperti passando in rassegna i microrganismi che vivono nel suolo. Negli ultimi decenni, però, gli agenti patogeni sono diventati resistenti a molti di questi farmaci a causa di un uso eccessivo.
Sebbene l'approccio di de la Fuente sia poco ortodosso, l'urgenza di identificare possibili candidati non è mai stata così grande, dato che la popolazione mondiale deve affrontare quasi 5 milioni di morti all'anno associate alla resistenza microbica, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità.
Tracciare la resurrezione del dodo, del mammut lanoso e della tigre della Tasmania
Leestinzioni si stanno verificando a un ritmo più veloce che mai. Per alcuni scienziati, un modo per arginare questa perdita potrebbe essere quello di cercare di resuscitare le creature perdute del passato.
La startup di biotecnologia e ingegneria genetica Colossal Biosciences ha annunciato a gennaio di voler riportare in vita il dodo - uno strano uccello senza volo che viveva sull'isola di Mauritius nell'Oceano Indiano fino alla fine del XVII secolo - e reintrodurlo nel suo habitat originario.
L'azienda sta lavorando ad altri progetti altrettanto ambiziosi che incorporeranno i progressi nel sequenziamento del DNA antico, nella tecnologia di editing genico e nella biologia sintetica per riportare in vita il mammut lanoso e il tilacino, o tigre della Tasmania.
I genetisti di Colossal Biosciences hanno trovato cellule che fungono da precursori di ovaie o testicoli nel piccione di Nicobar, il parente vivente più prossimo del dodo, che possono crescere con successo in un embrione di pollo. Gli scienziati stanno ora studiando se queste cellule - chiamate cellule germinali primordiali o PGC - possono trasformarsi in spermatozoi e ovuli.
L'azienda intende confrontare i genomi del dodo e del solitario di Rodrigues, un uccello estinto strettamente imparentato con il dodo, per identificare le differenze. Poi modificherà le PGC di un piccione di Nicobar in modo che esprima i tratti fisici di un dodo.
Le cellule modificate saranno poi inserite negli embrioni di un pollo e di un gallo sterili. Con l'introduzione delle PGC modificate, il pollo e il gallo saranno in grado di riprodursi e, in teoria, la loro prole assomiglierà al dodo grazie al DNA di piccione ibridato nel loro sistema riproduttivo.
"Fisicamente, il dodo restaurato sarà indistinguibile da quello che conosciamo", ha dichiarato Matt James, responsabile animali di Colossal Biosciences, alla CNN in un' e-mail di novembre.
Anche se i ricercatori riusciranno in questa impresa ad alto rischio, non realizzeranno una copia carbone del dodo vissuto quattro secoli fa, ma una forma alterata e ibrida.
Colossal Biosciences ha collaborato con la Mauritian Wildlife Foundation per condurre uno studio di fattibilità per valutare dove collocare al meglio gli uccelli se l'esperimento avrà successo. Tuttavia, trovare una casa potrebbe rivelarsi difficile.
Mauritius è un'isola relativamente piccola che è cambiata in modo significativo da quando il dodo si è estinto.
"Nonostante sia uno degli uccelli più famosi al mondo, non sappiamo ancora praticamente nulla del dodo, per cui è impossibile sapere come interagisse con il suo ambiente", ha dichiarato Julian Hume, paleontologo aviario e ricercatore associato presso il Museo di Storia Naturale di Londra, che ha studiato l'uccello.
"A causa della complessità della ricreazione di una specie a partire dal DNA, anche se fosse possibile, il risultato non potrebbe che essere una creatura simile a un dodo. Ci vorranno anni di riproduzione selettiva per trasformare un piccolo piccione in un grande uccello senza volo. Ricordiamo che la natura ha impiegato milioni di anni per ottenere questo risultato con il dodo", ha aggiunto.
L'odore delle mummie egiziane
I visitatori del Museo Moesgaard in Danimarca possono annusare il profumo di un balsamo egizio per la mummificazione usato per l'ultima volta 3.500 anni fa.
L'odore evocativo è stato ricreato a partire da ingredienti identificati studiando i residui lasciati in due vasi canopi scoperti nella Valle dei Re in Egitto nel 1900. I due vasi contenevano alcuni dei resti di un'antica nobildonna egiziana nota come Senetnay.
Le ricette esatte utilizzate nel processo di mummificazione sono state a lungo dibattute perché gli antichi testi egizi non citano ingredienti precisi.
L'indagine, guidata da Barbara Huber, ricercatrice di chimica archeologica presso l'Istituto Max Planck di Geoantropologia in Germania, ha identificato gli ingredienti del balsamo utilizzando una serie di tecniche analitiche molto avanzate.
Ha scoperto che i balsami contenevano cera d'api, oli vegetali, grassi animali, resine e il bitume, un prodotto petrolifero presente in natura. Erano presenti anche composti come la cumarina e l'acido benzoico. La cumarina, che ha un profumo simile alla vaniglia, si trova nelle piante di pisello e nella cannella, mentre l'acido benzoico è presente nelle resine e nelle gomme di alberi e arbusti.
I balsami differiscono leggermente tra i due vasi, il che significa che potrebbero essere stati utilizzati ingredienti diversi a seconda dell'organo da conservare.
Nel vaso utilizzato per conservare i polmoni di Senetnay, i ricercatori hanno rilevato resine profumate provenienti da larici e qualcosa che è dammar, proveniente da alberi dell'India e del sud-est asiatico, o resina di alberi di Pistacia, appartenenti alla famiglia degli anacardi.
"La presenza di una così vasta gamma di ingredienti, comprese sostanze esotiche come la dammar o la resina di Pistacia, indica che per l'imbalsamazione sono stati utilizzati materiali estremamente rari e costosi", ha dichiarato Huber alla CNN in occasione della pubblicazione della ricerca in agosto. "Questo indica lo status eccezionale di Senetnay nella società".
Il profumo è stato ricreato con l'aiuto della profumiera francese Carole Calvez e della museologa sensoriale Sofia Collette Ehrich.
"La prima volta che ho incontrato il profumo è stata un'esperienza profonda e quasi surreale", ha detto Huber.
"Dopo aver trascorso così tanto tempo immerso nella ricerca e nell'analisi, avere finalmente questa connessione tangibile e aromatica con il mondo antico è stato commovente. È stato come avere in mano una debole eco del passato".
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Fonte: edition.cnn.com
