Cellule di design: utilizzo della biologia sintetica per modificare il nostro codice genetico

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  Preveggenza quantistica
• 12 Novembre 2021

Le scoperte della biologia sintetica hanno spianato la strada alla creazione di cellule di design, interessando numerosi settori, dalla sanità all'agricoltura. Queste cellule ingegnerizzate, in grado di produrre nuove proteine, potrebbero offrire trattamenti personalizzati per le malattie, colture più resistenti e soluzioni energetiche sostenibili. Tuttavia, questo salto tecnologico comporta anche significative sfide etiche e sociali, come la disuguaglianza di accesso e potenziali interruzioni ecologiche, che richiedono un'attenta regolamentazione globale e un discorso ponderato.

Contesto delle celle di progettazione

Gli scienziati hanno passato decenni cercando di fabbricare la vita. Nel 2016 hanno creato da zero una cellula sintetica. Sfortunatamente, la cellula aveva schemi di crescita imprevedibili, rendendone estremamente difficile lo studio. Tuttavia, nel 2021 gli scienziati sono riusciti a individuare sette geni che portano a una crescita cellulare coerente. La comprensione di questi geni è vitale per gli scienziati per creare cellule sintetiche.

Nel frattempo, altri progressi scientifici hanno reso possibile modificare le cellule esistenti per adottare "funzioni di progettazione". In sostanza, la biologia sintetica può far acquisire a queste cellule nuove qualità alterando i meccanismi di sintesi proteica. La sintesi proteica è essenziale per la crescita e la modifica cellulare. 

La simbiogenesi è la teoria più accettata su come funzionano le cellule oggi. La teoria afferma che quando i batteri si sono inghiottiti a vicenda due miliardi di anni fa, le cellule non sono state digerite. Invece, hanno formato una relazione reciprocamente vantaggiosa, formando la cellula eucariotica. La cellula eucariotica ha un complesso meccanismo di costruzione delle proteine ​​che può costruire qualsiasi proteina codificata nel materiale genetico della cellula. 

Scienziati tedeschi hanno inserito organelli sintetici in grado di modificare il materiale genetico della cellula per codificare proteine ​​completamente nuove. Questa impresa significa che la cellula ingegnerizzata può ora produrre nuove proteine ​​senza alcun cambiamento nelle sue funzioni di routine.

Impatto dirompente

L'avvento delle cellule di design potrebbe cambiare il modo in cui trattiamo le malattie e gestiamo la salute. Le cellule possono essere progettate per colpire ed eliminare specificamente il cancro o per produrre insulina per i diabetici, riducendo la necessità di farmaci esterni. Questa impresa potrebbe portare a un cambiamento significativo nell'industria farmaceutica, poiché l'attenzione potrebbe spostarsi dalla produzione di farmaci alla progettazione e produzione di celle specifiche. Per gli individui, ciò potrebbe significare trattamenti più personalizzati ed efficaci, migliorando potenzialmente la qualità della vita e la longevità.

Per le industrie oltre all'assistenza sanitaria, le cellule di design potrebbero anche avere profonde implicazioni. In agricoltura, le piante potrebbero essere progettate con cellule più resistenti ai parassiti o alle condizioni meteorologiche avverse, riducendo la necessità di pesticidi chimici e aumentando la sicurezza alimentare. Nel settore energetico, le celle potrebbero essere progettate per convertire in modo efficiente la luce solare in biocarburanti, offrendo una soluzione sostenibile al fabbisogno energetico. Le aziende che operano in questi settori dovrebbero adattarsi a queste nuove tecnologie, che potrebbero richiedere nuove competenze e conoscenze, e i governi dovrebbero stabilire regolamenti per garantire la sicurezza e l'uso etico.

Tuttavia, l'uso diffuso di cellule di design solleva anche importanti questioni etiche e sociali che devono essere affrontate. Chi avrà accesso a queste tecnologie? Saranno alla portata di tutti o solo di chi può pagare? Ancora più importante, come garantiremo che l'uso di cellule di design non porti a conseguenze indesiderate, come nuove malattie o problemi ambientali? I governi potrebbero aver bisogno di stabilire regolamenti globali per affrontare adeguatamente queste domande.

Implicazioni delle celle di design 

Implicazioni più ampie delle celle di design possono includere:

• Le cellule umane vengono progettate per diventare immuni agli effetti dell'invecchiamento. 
• Nuove industrie incentrate sulla progettazione e produzione di celle, che hanno portato alla creazione di posti di lavoro e all'aumento degli investimenti nella biotecnologia.
• Celle di design utilizzate per ripulire gli inquinanti ambientali, portando a un ambiente più pulito e più sano.
• La produzione di colture più nutrienti contribuisce al miglioramento della salute pubblica e alla riduzione dei costi sanitari.
• La creazione di biocarburanti porta a una diminuzione della nostra dipendenza dai combustibili fossili e promuove l'indipendenza energetica.
• Potenziali interruzioni negli ecosistemi che portano a conseguenze impreviste per la biodiversità.
• Rinnovati dibattiti sui bambini designer, aprendo domande sulla moralità dell'ingegnerizzazione di esseri umani "perfetti" e su come ciò potrebbe peggiorare le disuguaglianze socioeconomiche.

Domande da considerare

• Quali applicazioni aggiuntive puoi pensare per le celle di design in diversi settori? 
• Pensi che ci siano applicazioni delle cellule di design nella ricerca dell'immortalità?