Ricreato per la prima volta in laboratorio il genoma completo delle “micro-centraline energetiche” della cellula, ovvero i mitocondri, gli organelli che producono la “benzina” per il corpo: il Dna del mitocondrio di topo, 16300 letterine di codice genetico, è stato creato con un metodo molto efficiente, una sintesi chimica riproducibile più volte e automatizzata. A dare l’annuncio sulla rivista Nature Methods e’ il gruppo del Craig Venter Institute nel Maryland, famosi per avere creato la vita artificiale riproducendo il Dna del Mycoplasma mycoides e trasferendolo in un altro batterio cui era stato tolto il proprio Dna.
”Si tratta di un grande passo avanti verso la possibilità di assemblare interi genomi mitocondriali per curare le tante malattie genetiche causate da difetti del Dna dei mitocondri”, commenta il preside della Facoltà di Medicina dell’Università di Roma Tor Vergata Giuseppe Novelli. Il genoma così assemblato, precisa Novelli, non è stato ancora inserito in un mitocondrio per vedere se funziona, ma questo sara’ il passo successivo cui il gruppo di scienziati Usa di certo sta già lavorando.
I mitocondri sono degli organelli intracellulari dotati di un proprio codice genetico che producono energia per la cellula. A tale scopo hanno al proprio interno una catena di montaggio che, a partire da glucosio (frutto della digestione dei cibi) produce la benzina chimica della cellula, l”ATP’. Nelle cellule ci sono moltissimi mitocondri e più la cellula ha bisogno di energia, maggiore è il numero di mitocondri che avra’ al suo interno. Il mitocondrio ha avuto origine da batteri inseritisi in altre cellule inizialmente come ‘parassiti’; per questo è dotato di un suo genoma indipendente con cui produce quasi tutto ciò che gli serve per funzionare.
Il DNA mitocondriale (mtDNA) è un cromosoma circolare superavvolto. Difetti genetici a carico del mtDna, spiega Novelli, sono responsabili di numerose malattie genetiche (che colpiscono funo a uno ogni 8000 nati) ancora incurabili perchè è complicato fare terapia genica per sostituire i geni difettosi del mitocondrio. Ma la sintesi chimica del Dna del mitocondrio di topo realizzata nel laboratorio di Venter apre la strada a nuove applicazioni di terapia genica sul Dna mitocondriale, dichiara Novelli.
In questo lavoro, spiega il genetista italiano, Daniel Gibson e Clyde Hutchison (che sara’ a Roma il 18 novembre per l’inaugurazione dell’anno accademico dell’ateneo di Tor Vergata) hanno ricreato artificialmente con una sintesi chimica il Dna del mitocondrio di topo, 16300 letterine costruite assemblando insieme 600 pezzi di Dna di 60 lettere l’uno. Poi gli scienziati hanno anche confrontato il loro Dna mitocondriale artificiale con quello del topo per vedere gli errori commessi nella sintesi chimica.
”In questo lavoro – scrivono i ricercatori – diamo gli strumenti per il progetto e la sintesi di un cromosoma mitocondriale completo che potrebbe funzionare una volta installato nei mitocondri. La sintesi ripetuta e il trapianto di molte versioni differenti dei genomi mitocondriali potrebbero aiutare ad accelerare la determinazione dei difetti genetici associati alle malattie mitocondriali”.