Alla scoperta della libreria della vita: è nascosta negli oceani

Immaginiamo che il nostro genoma sia una libreria e ogni gene che lo compone un libro: quando apriamo uno di questi libri e lo leggiamo, ciò che stiamo facendo è tradurre le informazioni in conoscenza. Il nostro organismo, a seconda dei geni che attiva, sfrutta quindi informazioni indispensabili. Se per un difetto di duplicazione, un gene non dà informazioni o le fornisce in maniera sbagliata, ecco che il nostro organismo non è in grado di accedere a quella corretta». Ce ne parla Roberto Danovaro, il maggior esperto mondiale vivente sulla salute degli oceani e presidente della Stazione Zoologica Anton Dohrn – Istituto Nazionale per la Biologia, Ecologia e Biotecnologie Marine, nonché uno dei promotori della Conferenza internazionale «100 anni di genoma: ricerche e sfide per l’Uomo e il Pianeta», tenutasi tra Napoli e Roma.

«Fu proprio un secolo fa – racconta Danovaro – che lo scienziato Hans Winkler dell’Università di Amburgo, in Germania, frequentò l’Università di Napoli Federico II e la Stazione Zoologica Anton Dohrn. All’epoca si era cominciato a capire che, in qualche modo, quello che noi siamo è scritto nei geni, cioè tratti di DNA organizzati all’interno dei cromosomi che si trovano nel nucleo della cellula. Il genoma è infatti l’insieme di tutti i geni che sono organizzati all’interno dei cromosomi». In altre parole, il genoma è l’enciclopedia della nostra vita e contiene tutto ciò che sta scritto nel nostro DNA.

Nell’arco di cento anni, da quando Winkler coniò la definizione di genoma, partendo proprio dalla fusione dei termini «gene» e «cromosoma», sono nate svariate ricerche, che nei decenni hanno permesso di accedere alle informazioni «scritte» in diversi geni e di capire come questi frammenti di DNA possano essere attivati o disattivati. «Tuttavia – sottolinea Danovaro – nonostante i cento anni di studi alle spalle, c’è ancora molto da scoprire, diversamente da altri campi della scienza che nello stesso arco di tempo hanno, di fatto, esaurito il loro filone di ricerca. Solo pochi mesi fa è stato completato l’8% del genoma umano mancante al termine del progetto Human Genome del 2013. Ad oggi è stato decodificato il genoma completo di pochissime specie (in particolare, piccoli animali o piante di grande interesse commerciale), ma il genoma del Pianeta include probabilmente 10 milioni di specie superiori, per non parlare delle centinaia di milioni di altre specie microbiche».

Danovaro aggiunge, poi, il concetto di exposoma, illustrato nel corso del convegno da Paolo Vineis dell’Imperial College di Londra. Si tratta cioè della mappatura di tutte le componenti ambientali a cui ci esponiamo nel corso della vita e che hanno la capacità di attivare o meno certe patologie. Un concetto che pone un problema straordinariamente importante in epoca di transizione ecologica. Da un lato, povertà e mancanza di cultura sono associati a uno stile di vita poco sana, a causa delle scarse possibilità e della poca consapevolezza dei rischi, che si aggiunge alla esposizione ad ambienti sempre più inquinati. Questo richiede quindi un netto miglioramento delle condizioni ambientali, sociali e di scolarizzazione di una enorme fetta di umanità, per aumentarne la qualità della vita e quindi lo stato di salute. In secondo luogo, l’uomo non potrà sopravvivere senza la biodiversità in cui ci siamo evoluti e da cui siamo dipendenti. È quindi necessario salvare o recuperare la biodiversità e rigenerare gli ambienti degradati, altrimenti questo si rifletterà sulla sopravvivenza del genere umano.

«In questo senso – commenta Danovaro – i genomi ci aiutano a capire molte cose: non solo quante e quali specie esistano, ma ci aiutano a capire anche quali siano i problemi dell’inquinamento e quali i limiti di tolleranza alle condizioni ambientali in rapido mutamento a causa dell’Antropocene sta cambiando il clima e gli equilibri naturali». Benché nessuno ne parli, con la rottura di un equilibrio ambientale emergono spesso pandemie che decimano diverse specie. «Anche se non portiamo le specie all’estinzione – spiega Danovaro – la drastica riduzione della loro abbondanza non consente il corretto funzionamento degli ecosistemi e di conseguenza vengono meno i servizi ecologici che svolgono, come la produzione di ossigeno, acqua pulita, cibo sano. Inoltre, una così significativa limitazione dell’abbondanza di una specie riduce la sua varietà dei genomi, che consentirebbe a questa specie di rispondere meglio al variare delle condizioni ambientali e quindi le permetterebbe di adattarsi più rapidamente ai cambiamenti globali».

Le Nazioni Unite hanno fissato un traguardo entro il 2030: proteggere almeno il 30% degli habitat marini e terrestri a livello globale, in modo da poter ripopolare e disinquinare anche gli ambienti degradati del Pianeta. La soluzione a questi problemi e ai problemi dell’umanità, afflitti da periodiche pandemie e crescente antibiotico-resistenza, passa anche attraverso la salvaguardia delle specie marine e la ricerca sui loro genomi per accedere alla più grande «farmacia del Pianeta», che è nascosta sul fondo degli oceani. «Là – conclude Danovaro – ci sono specie che nei miliardi di anni si sono evolute per resistere a ogni condizione ambientale e a ogni patogeno e che ci possono fornire molecole fondamentali per combattere malattie, per produrre nuovi materiali e così via. E la ricerca genomica ci aiuta non solo a catalogare una libreria per ogni specie, ma anche a rubare i loro segreti nascosti che ci possono essere utili».