Una startup ha messo in vendita “circuiti” per la creazione di farmaci e sostanze chimiche nei batteri.
di Monique Brouillette
Alec Nielsen, MIT, gestisce dal proprio portatile un programma capace di progettare il DNA di una cellula perché produca risultati come emettere luce gialla. Istruito ad utilizzare, per esempio, cellule di lievito che verranno nutrite con determinati zuccheri e dovranno produrre una proteina tipica di alcune meduse, il programma impiega circa 60 secondi per comporre una lista di 11,000 lettere di DNA, suppergiù, ed un diagramma simile ad un circuito.
Nielsen è a capo di una startup chiamata Asimov, che sta cercando di automatizzare la progettazione di sofisticate modifiche genetiche grazie ad un software chiamato CELLO, ideato su modello di quelli utilizzati per la progettazione di circuiti e chip composti da miliardi di transistor.
La ricerca biologica è, perlopiù, sperimentale. Non si può sapere cosa funzionerà prima di aver fatto la prova, ma Asimov crede di poter eliminare dal processo almeno parte di questo tirare ad indovinare.
“Un paio di anni fa abbiamo deciso di rendere questo processo semplice come programmare un computer,” spiega Christopher Voigt, professore MIT e cofondatore della società. “Ci siamo domandati come applicare gli strumenti utilizzati nella progettazione dei circuiti elettronici alla progettazione di circuiti genetici.”
La produzione di proteine, biocarburanti, o sostanze chimiche all’interno di una cellula non è una novità. Così vengono prodotte insulina, alcol e gli enzimi utilizzati nei detersivi per il bucato, ma ottenere da un microbo ciò che si desidera, quando lo si desidera, non è semplice.
Gli scienziati stanno ora progettando una nuova generazione di organismi che oltre a elaborare prodotti genetici a ritmo continuo, come in una catena di montaggio, siano capaci di reagire a segnali ambientali, attivandosi in precise situazioni o divenendo farmaci anti-cancro intelligenti mortali solo all’interno di cellule tumorali.
Una società chiamata Synlogic sta già testando su soggetti umani batteri dotati di un circuito genetico. I Big della farmaceutica hanno iniziato ad acquisire startup promotrici di idee per nuove cellule adatte alla lotta contro il cancro.
Il laboratorio di Voigt ha dedicato un decennio allo sviluppo di interruttori genetici capaci di semplici compiti come attendere la ricezioni di due specifici segnali prima di attivarsi. Assieme a Nielsen ed altri, dimostrò nel 2016 la funzionalità del software CELLO, che permise di realizzare 52 circuiti del genere in una settimana, due terzi dei quali funzionanti.
“Riduce anni di lavoro a poche settimane,” racconta Voigt. “Abbiamo indagato il motivo del fallimento degli elementi base e trovato soluzioni, oltre a scoprire come isolare il sistema per renderlo applicabile in più combinazioni.”
Asimov ha ricevuto finanziamenti dalla Andreessen Horowitz e si ripropone di progettare circuiti su misura fornendo alla propria clientela il DNA richiesto. Se la progettazione del DNA si farà più prevedibile, Nielsen prevede pochi limiti alla sua applicazione, dal cibo, al vestiario, ai farmaci.
Immagine: Asimov, David S. Goodsell
(lo)
