Centro San Domenico

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Bologna, 22 febbraio 2017

Agli amici degli

Incontri Interdisciplinari

Carissimi,

il prof. Stirpe è costretto a letto da una pesante ed improvvisa influenza, per cui il suo intervento viene rimandato. Gli auguriamo di rimettersi in salute presto.

Molto gentilmente la prof. Rita Casadio si è offerta di animare l’incontro di febbraio, sempre sul tema “Sapere è potere... o ci sono dei limiti?” e sempre in ambito di ricerca genetica.

La ringrazio a nome di tutti.

Ci rivedremo lunedì 27 febbraio, alle ore 21, presso il Convento San Domenico, che ci ospiterà nella sua “sala rossa”, cui si accede da Via San Domenico 1.

Un cordiale saluto in attesa di rivederci.

fra Sergio Parenti O.P.

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Breve resoconto dell'Incontro Interdisciplinare del 27 febbraio 2017

a cura di fra Sergio Parenti O.P.

CASADIO – Vorrei aiutarvi a capire le ultime e più importanti scoperte della genomica/genetica. Viviamo in un momento di intensa attività, perché l'approccio molecolare all'uomo ha dato impulso a quello che viene chiamato sequenziamento massivo del DNA dell'individuo. C'è da dire che la complessità umana non si risolve semplicemente conoscendo i miliardi di basi che sono caratteristici dei nostri nuclei: ogni cellula ha il suo nucleo col materiale genetico che ci caratterizza come specie, dopo di che abbiamo l'organizzazione in tessuti, in organi e in un organismo: è una complessità di complessità. Noi affrontiamo questa complessità da un punto di vista strutturale, funzionale e anche composizionale, in modo da avere ambiti computazionali che permettono di fare connessioni da un livello di risoluzione ad un altro. Si va da un genotipo ad un fenotipo (quello che appare agli altri): questa si chiama variabilità all'interno di una popolazione (non si parla più di razze).

Quello su cui stanno puntando le ricerche (ed i governi) è scoprire la relazione gene – malattia. Il DNA ha una interazione con l'ambiente (questo risuscita Lamarck), ma i geni, comunque, codificano per le proteine. La funzione di una cellula dipende dalla presenza di un determinato pool di proteine. Ogni tessuto ha le sue funzioni caratteristiche: un fegato non funziona come un cervello. Sicuramente le proteine funzionano. Come faccio a sapere come? Devo fare altri esperimenti, conoscere tutte le proteine di un tessuto, trovarne le funzioni, come possa far emergere certe proprietà, introdurre la varietà genomica per spiegare, ad esempio, perché certe popolazioni africane metabolizzano la cellulosa meglio di noi: da secoli hanno una dieta più ricca di vegetali della nostra.

La biologia molecolare ha messo tempo fa a nostra disposizione la tecnica del DNA ricombinante: come manipolare il DNA per arrivare alla decodificazione del genoma umano. Ma oggi ha fatto altri passi importanti. Ancora nel 2001, quando fu decodificato il DNA umano, nessuno era in grado di sostituire un gene sano a quello malato: la terapia genica restava un proposito.

Il nuovo input viene dallo studio del sistema immunitario, che ci difende dai corpi estranei che entrano nell'organismo. Fu scoperto come i batteri si difendono dai virus. Un virus si moltiplica usando il DNA della cellula in cui inietta il proprio DNA facendo in modo che non venga riconosciuto come estraneo, così che i DNA si fondano. I batteri neutralizzano il DNA estraneo con un meccanismo molecolare che ora abbiamo capito: ci sono proteine preposte al taglio del DNA straniero con grande precisione ed alla ricostruzione da parte del batterio del proprio genoma. Negli ultimi due anni si è visto che questa tecnica può essere integrata nella cellula umana, permettendo la sostituzione di un gene.

JULVE – Questo si fa a livello di una singola cellula o ad un gruppo?

CASADIO – Il DNA viene manipolato in vitro, dopo c'è modo di amplificare ciò che si è ottenuto ed il tutto viene trapiantato in un sistema di cellule che poi viene trasferito all'interno dell'organismo. In realtà non è così semplice, ma i dettagli molecolari non credo debbano essere il focus di questa serata.

Si è sperimentata questa possibilità su topi con i geni dell'Alzheimer, cioè transgenici, mutati in modo da sviluppare l'Alzheimer e si è avuto un recupero nel 75% dei casi. Con il cancro la situazione è più problematica. In ogni caso la tecnica è stata scoperta da poco.

Il problema è anzitutto etico. Fino a che punto puoi intervenire a livello embrionale? In Cina si è già iniziato, in Svezia c'è un progetto. Nei prossimi dieci anni uno potrebbe ordinare un figlio con gli occhi azzurri...

PARENTI – Ma se uno dovesse avere un figlio down o con l'anemia mediterranea si potrebbe intervenire?

CASADIO – Certo, a livello embrionale. Sapere è potere... ma ci sono dei limiti?

Un altro studio interessante è ciò che succede dopo la morte. Quando un individuo viene dichiarato morto che cosa succede delle attività funzionali che lo caratterizzano? Su 178 individui morti non per malattia, perché per essere donatore d'organo occorre essere sani e morire per trauma, in un incidente, col cuore ancora in funzione quando viene dichiarata la morte, in un intervallo di 24 ore si sono studiate le cellule dei vari organi e tessuti. Il DNA è uguale in tutti i tessuti. L'RNA, intermediario tra il DNA e le proteine che vengono espresse, continua la propria attività per almeno una ventina di ore dalla morte.

PARENTI – La barba cresce, le unghie crescono...

CASADIO – Questo lo sapevamo già. Stiamo vivendo un momento davvero importante quanto allo sviluppo tecnologico. Noi siamo fatti di materia, siamo un sistema complesso. Quali sono le molecole che entrano in questa complessità, come queste interagiscono tra loro? Questo comincia ad essere noto ed anche in maniera efficace per quanto riguarda la relazione DNA – fenotipo (nel senso che sono quello che sono perché sono fatto in un certo modo a livello molecolare). Certamente sapere è potere. La possibilità di manipolare il gene umano cresce. I limiti dipendono dalle regole etiche che si dà un certo paese. Siamo noi i responsabili di quello che succederà. Come vogliamo uscire da questo caos?

SARTI – Il diabete tipo 1: si cercava di rendere le beta-cellule del pancreas capaci di produrre insulina. Se ne parlava anni fa, poi non ne ho saputo più nulla.

CASADIO – Non è il mio settore e dovrei guardarci. Immagino che ci sia un problema di trapianto inverso di una cellula modificata staminale nel pancreas. Se essa entra in un tessuto, riesce a trasmettere informazione alle altre, oltre a riceverne. Il meccanismo della reciproca informazione tra le cellule, a livello molecolare, sfugge ancora un pochino. Non so quale successo abbia avuto il trapianto sull'uomo, anche se avrà avuto successo sui topi.

SARTI – In effetti sapevo degli esperimenti sui topi e niente più. L'altro argomento che mi stava a cuore è la fibrosi cistica.

CASADIO – Per questa dovrebbe essere più facile, perché dipende da un gene, da una proteina che non trasporta per bene il cloro attraverso la membrana. In questo caso ci sono aspettative. Le malattie geniche saranno le prime.

PARENTI – A livello di embrione, se si vede una malattia, si può intervenire. Ma su un adulto? Le cure dell'Alzheimer sui topi: erano adulti?

CASADIO – Si interviene a livello embrionale o sull'adulto predisposto ma ancora sano, sfruttando le staminali.

Però la mia curiosità è stimolata piuttosto dalla vicenda dei tessuti che continuano ad essere attivi anche dopo che io me ne sono andata. La complessità si “scioglie” verso la semplicità, ed il corpo, piano piano, ritorna... polvere. C'è anche la rigenerazione dei tessuti. Se ad un bambino piccolo, in fase ancora embrionale, togli una falangina, riesce a rigenerarla. Il fegato, anche negli adulti, è in grado di rigenerare certe sue parti.

BERTUZZI – La proteina che funzione ha?

CASADIO – Ci sono proteine che tagliano il DNA, che tende a richiudersi. Prima che lo faccia (non sarebbe più quello di prima) arriva un'altra proteina con il pezzo di DNA da sostituire. Il DNA si integra con altri DNA, purché ci sia la base adatta. Il virus sfrutta questa caratteristica per riprodurre il proprio DNA. Con un insieme di proteine uno manipola il DNA: è ingegneria genetica.

BERTUZZI – Stanno dilagando le malattie immunitarie, perché, se ho capito bene, le difese immunitarie dell'organismo, invece di aggredire chi invade, aggrediscono gli organi.

CASADIO – Ci sono le malattie autoimmuni, quando hai una produzione eccessiva di difese immunitarie. Poi c'è il caso in cui, coll'invecchiamento, la produzione delle cellule preposte ad aggredire gli invasori cala. Ma questo è molto diverso dal cambiare i geni.

PIFFERI – Sono vecchio, ma voglio vivere fino a 100 anni. Ho letto un libro di Valter Longo: ha studiato l'invecchiamento ed il suo collegamento con certi geni. Una certa dieta può attivare un gene invece di altri. Un anziano potrebbe morire col cervello ancora giovane?

CASADIO – Essere longevi può avere risvolti negativi, ad esempio la probabilità di sviluppare una fase di demenza. In Sardegna il prof. Cucca studia le popolazioni longeve: essere longevi dipende dal genoma per un 30%, per il resto dall'ambiente e dallo stile di vita. Hanno trovato, pare, una donna di 140 anni, che ragionava ancora bene. Pare che dipenda dalla dieta.

AA. VV. - Seguono brevi commenti a proposito dello stile di vita e della dieta che favorirebbero la longevità: qualcuno si chiede se valga la pena vivere a lungo.

JULVE – L'attività cellulare continua una decina di ore oltre la morte cerebrale: vale anche per le cellule del cervello?

CASADIO – Sì, ma non l'attività elettrica. La sintesi proteica continua, il che è indipendente dall'attività sinaptica, che è di tipo elettrico. Non è un'attività a livello olistico, cioè di tutta quella cellula, ma un'attività molecolare di base che si ha in un certo tipo di tessuto. Quand'è che non ci siamo più?

PARENTI – Il cadavere non è il corpo dell'uomo, anche se mantiene certe attività sue. La fisicità dipende dall'anima e viene persa.

FRATTINI – Tutti ragioniamo in modo dicotomico: l'anima sarebbe una cosa e il corpo un'altra. Diciamo che l'anima abbandona il corpo... Non è così.

PARENTI – C'è la corruzione dell'uomo in un cadavere dove le parti acquistano un'esistenza autonoma ed anche operazioni vitali.

FRATTINI – Al momento della morte tu continui ad essere quello che sei, ma non hai più la fisicità.

CASADIO – Mi piacerebbe investigare il significato di “morte”. Schrödinger definisce la vita come entropia negativa. Finché riesci in questo tutto va bene. Io sarei una macchina termica.

FRATTINI – Perché sia vero questo discorso devi pensare che certe parti del tuo corpo siano sistemi isolati.

PARENTI – Quando faccio un innesto tra due piante, ho due vite autonome di cui una si appoggia all'altra, ma mantiene la sua autonomia. Quando faccio un trapianto (ricordo quando fu fatto il primo trapianto di mano) non è così. Se il DNA è così importante per il nostro “sé”, come posso assimilare una mano che viene da un altro, con un altro patrimonio genetico?

CASADIO – Quello che mi differenzia non è solo il DNA, ma le connessioni tra neuroni, le mappe delle sinapsi, che cambiano a seconda delle sollecitazioni e sono diverse. Forse il “sé” è lì.

PARENTI – Ci sono due vite perché ci sono due metabolismi, ma col trapianto il metabolismo è unificato. Io identificherei il “sé” non con la mappa del cervello, non con il DNA, ma colla capacità di costruire se stesso, col metabolismo.

CASADIO – E la mente?

PARENTI – Il sé, in un certo senso, ce l'ha anche una margherita: quando muore, muore con le sue foglie e le sue radici, abbarbicata ad una pianta di ranuncolo che invece sta benissimo.

CASADIO – Siamo dunque a livello organico, materiale?

PARENTI – Il livello materiale dipende da quella che io chiamo anima, ma non solo l'anima umana, che sopravvive.

CASADIO – Va bene: l'anima aristotelica, forma.

PARENTI – Forma nel senso di principio di una capacità operativa che consiste nell'autopoiési, la motio sui.

CASADIO – Autopoiési fino ad un certo punto: l'interazione con l'ambiente conta. I bambini cresciuti nella giungla, dopo, non erano più capaci di parlare.

PARENTI – Sto parlando solo di viventi: anche le margherite.

CASADIO – Vorrei capire come ci agganciamo ad una parte decisamente più spirituale, capace di andare “di là”.