La ricerca nel campo della biologia sintetica apre nuove prospettive sulla comprensione e la manipolazione delle forme di vita. La “vita specchio” – un organismo sintetico, il cui aspetto molecolare rifletterebbe la vita naturale – sembra attualmente impossibile. E finora è così: anche i batteri specchio più semplici sarebbero troppo complessi perché gli scienziati tentassero di crearli. Ma la cosa desta crescente preoccupazione. Questi batteri specchio, sfuggendo ai meccanismi immunitari naturali, potrebbero rappresentare una minaccia senza precedenti per gli ecosistemi e la salute pubblica.
Uno studio recente, condotto da 38 scienziati di rinomate istituzioni come l’Università di Pittsburgh, l’Università di Manchester e l’Istituto Pasteur, mette in guardia dai potenziali pericoli di questa ricerca. Pubblicata sulla rivista Science, questa analisi richiede un dibattito globale per regolamentare lo sviluppo di questi organismi prima che comportino rischi incontrollabili. Questa posizione sottolinea l’urgenza di una rigorosa supervisione etica e scientifica.
Una innovazione scientifica ancora concettuale
Per prima cosa definiamo cosa sono questi batteri specchio. Questi sono ipotetici organismi progettati da molecole chirali invertite. Perchè ipotetico? Perché non sono ancora stati creati. Sono una proiezione concettuale basata sui progressi teorici e tecnici nella biologia sintetica.
Torniamo al concetto di chiralità. In natura proteine e zuccheri seguono un orientamento specifico, essenziale per la loro interazione biologica. Le proteine sono composte da amminoacidi “levogiri”, mentre gli zuccheri adottano una configurazione “destrorsa”. Invertire questa chiralità si tradurrebbe in organismi fondamentalmente distinti. Sarebbero incapaci di dialogo biologico con le forme di vita naturali. Come si legge nel rapporto, questi batteri non potrebbero essere riconosciuti né dal sistema immunitario umano né dai tipici predatori microbici, come fagi e protisti. Questa radicale compartimentazione biologica renderebbe queste entità potenzialmente invisibili e invulnerabili ai meccanismi naturali di controllo e regolazione.
Attualmente non esiste alcun organismo vivente costituito esclusivamente da molecole con chiralità invertita (o speculare). Né la natura né nei laboratori. Certamente singole molecole specchio, come proteine o acidi nucleici invertiti, sono state sintetizzate per studi specifici. Ma assemblare queste molecole in una cellula funzionale rimane una sfida tecnica importante.
La creazione di un batterio specchio richiederebbe il superamento di numerosi ostacoli scientifici, tra cui la sintesi di strutture biologiche complesse come i ribosomi specchiati e la loro integrazione in un sistema vivente funzionale. Tuttavia, i rapidi progressi nella biologia di sintesi rendono questo scenario plausibile nel medio e lungo termine. È questa possibilità futura che solleva preoccupazioni e motiva gli inviti alla cautela, anche se questi batteri non esistono ancora.
Rischi potenziali non ancora misurati
Il rischio va oltre la semplice incapacità del sistema immunitario di rispondere. I batteri specchio potrebbero teoricamente adattarsi agli ambienti naturali sfruttando nutrienti non chirali, come il glicerolo, o molecole modificate per soddisfare i loro bisogni. Senza predatori naturali che ne limitino la diffusione, potrebbero proliferare in modo incontrollabile in vari ecosistemi, portando a gravi squilibri ecologici.
Le proteine naturali sono esclusivamente levogire © Tadashi Ando di TUS
Allo stesso tempo, le infezioni umane potrebbero raggiungere livelli catastrofici a causa dell’incapacità degli anticorpi di riconoscere i loro bersagli inversi, un fenomeno paragonabile all’immunodeficienza indotta artificialmente. Queste prospettive spiegano perché molti ricercatori chiedono una moratoria su questo lavoro. Attualmente li considerano troppo rischiosi per essere perseguiti senza una stretta supervisione.
Una risposta internazionale per prevenire i rischi dei batteri specchio
L'analisi pubblicata in Scienza costituisce una posizione collettiva senza precedenti riguardo ai rischi associati ai batteri specchio. Questo rapporto di 300 pagine, redatto da un gruppo di 38 scienziati provenienti da nove paesi, lancia l’allarme sui pericoli connessi a questa ricerca. Tra i firmatari figurano personaggi rinomati come i premi Nobel Greg Winter e Jack Szostak, nonché specialisti in immunologia, ecologia e bioetica.
Di fronte al rischio di una propagazione senza controllo possibile, il rapporto raccomanda una moratoria immediata sul loro sviluppo. Esorta gli istituti finanziatori a smettere di sostenere questi progetti finché rimangono assenti prove tangibili della loro sicurezza. Questo appello sottolinea anche l’urgenza di un dibattito pubblico e scientifico per regolamentare in modo rigoroso le implicazioni di queste tecnologie.
Tuttavia, gli scienziati riconoscono il valore delle molecole specchio che va oltre la creazione di interi organismi. Queste molecole sintetiche, che includono proteine o acidi nucleici con chiralità inversa, potrebbero trasformare il campo medico. La loro incapacità di interagire con i normali meccanismi biologici li renderebbe strumenti promettenti per il trattamento di malattie complesse. Soprattutto nei casi in cui le attuali risposte immunitarie limitano l’efficacia delle terapie convenzionali.
I farmaci basati su queste molecole potrebbero resistere ai processi di degradazione enzimatica. Ciò prolungherebbe effettivamente la loro efficacia nel corpo. I firmatari del rapporto insistono sul fatto che questa ricerca deve continuare entro un quadro rigorosamente definito. Dobbiamo evitare qualsiasi spostamento verso la produzione di batteri specchio, le cui implicazioni supererebbero le attuali capacità di controllo e gestione del rischio.
Batteri specchio che offrono opportunità di dialogo globale
I rischi associati ai batteri specchio hanno suscitato un appello all’azione globale. Diventa necessario supervisionare la ricerca in questo settore prima che rappresenti minacce incontrollabili. In risposta, nel 2025 sono previste una serie di conferenze e incontri internazionali, in particolare all’Istituto Pasteur di Parigi, all’Università di Manchester e a Singapore. Questi eventi mirano a riunire scienziati, responsabili politici, istituti di finanziamento e rappresentanti della società civile.
L’obiettivo è stabilire standard etici e quadri normativi chiari. L'obiettivo è anticipare i potenziali pericoli aprendo allo stesso tempo uno spazio di discussione sui vantaggi e sui limiti di questa tecnologia. Patrick Cai, professore di genomica sintetica all’Università di Manchester, ha affermato che queste discussioni offrono una rara opportunità per agire in modo proattivo. Tali riunioni dovrebbero consentire di conciliare il perseguimento del progresso scientifico con la gestione responsabile del rischio.
Questa iniziativa mira anche a rafforzare la cooperazione internazionale. È essenziale stabilire un consenso sulle priorità e sui limiti della ricerca sulla biologia di sintesi. Le tecnologie risultanti da questo lavoro, come le molecole specchio per applicazioni terapeutiche o industriali, sono considerate promettenti. Nella bioproduzione, queste molecole potrebbero offrire sistemi più resistenti alla contaminazione, migliorando così l’efficienza dei processi industriali. Istituendo subito misure di salvaguardia, gli scienziati sperano di sfruttare i potenziali benefici, prevenendo scenari ad alto rischio. Ciò dovrebbe garantire uno sviluppo equilibrato e sicuro di queste tecnologie.
Fonte: Katarzyna P. Adamala et al., “Affrontare i rischi della vita allo specchio”, Scienza (2024).
