Biotecnologie

Biotecnologie per sbloccare il codice della natura

Sbloccare il codice della natura: la biotecnologia per capire e cambiare il mondo

Novembre 2022

La biotecnologia ha permesso la scoperta della terapia genica e dei vaccini MRNA; oggi, un'altra ondata di scoperte potrebbe essere dietro l'angolo.

L'innovazione biotecnologica trae ispirazione dai sistemi e dagli organismi viventi per sviluppare nuovi prodotti a sostegno della salute umana e della sostenibilità ambientale. Dalla terapia genica alle proteine alternative, una comprensione approfondita della biologia e una maggiore capacità di influenzarla sono fondamentali per risolvere le sfide del XXI secolo.

Dalla scoperta del DNA alle ipotesi di una terapia genetica

La fine degli anni '60 fu un periodo d'oro per le biotecnologie: la scoperta della struttura del DNA da parte di Francis Crick e James Watson, avvenuta a metà degli anni '50, diede infatti inizio a un'ondata di innovazione relativa al codice fondamentale della biologia.

Gli anni '80 portarono il primo uso del linguaggio legato alla terapia genica, un'idea ipotetica che suggeriva la possibilità di riparare i geni difettosi, poiché sono i geni a contenere il DNA che controlla la forma e la funzione del corpo. Questo campo ha impiegato decenni per raggiungere la maturità scientifica e solo ora la prima generazione di terapie geniche si sta affacciando sul mercato.

Dalle biotecnologie agricole alla mappatura del genoma umano

Gli anni '90 hanno visto un aumento nell’impiego delle biotecnologie agricole, perché le colture resistenti ai parassiti hanno ottenuto l'approvazione e l’adozione di una normativa di impiego. In realtà, gli esseri umani modificano geneticamente gli organismi da più di 30.000 anni: ne sono un esempio i cani addomesticati per aiutare l’uomo, o l'allevamento selettivo delle colture per aumentarne la resa, che spiega l'emergere di chicchi di mais innaturalmente grandi, teste di broccoli giganti e mele dolce e succose. Negli anni ‘90, però, vi è stata un'industrializzazione della biotecnologia agricola e un primo approccio alla modificazione genetica: a metà del decennio, è avvenuta la prima clonazione completa di un animale adulto, la pecora Dolly.

La maggiore ondata di innovazione per il settore, però, è arrivata all'alba del nuovo millennio, quando i rapidi progressi nel sequenziamento genico scatenati dallo Human Genome Project (HGP), completato nel 2003, hanno gettato le basi per una rinascita delle biotecnologie. L'HGP ha mappato e sequenziato il DNA umano per la prima volta, rivoluzionando la microbiologia, la virologia, la biologia vegetale e la ricerca sulle malattie e stabilendo software e piattaforme di collaborazione che hanno ridotto i costi e la complessità del sequenziamento genico. Generare la prima “bozza” del genoma umano è costato circa 300 milioni di dollari, mentre oggi chiunque può fare un test del DNA per meno di 200 dollari.

Il boom del Biotech

Ora possiamo guardare al futuro con ottimismo nei confronti di un nuovo capitolo nell'innovazione biotecnologica grazie all'intersezione tra calcolo ad alte prestazioni e intelligenza artificiale (AI).

DeepMind, una società britannica di intelligenza artificiale di proprietà di Alphabet, ha da poco affermato che la sua piattaforma AlphaFold può prevedere la struttura delle proteine. Il processo attraverso il quale le proteine si trasformano da stringhe di composti chimici in strutture tridimensionali ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni e ora il modello di DeepMind è in grado di identificare la forma di una proteina in pochi giorni, anziché in anni come avveniva in precedenza. Grazie a questa tecnologia quasi tutte le malattie possono trarre vantaggio da una maggiore comprensione delle funzioni di questi elementi costitutivi della vita.

Un secondo cambiamento significativo è la democratizzazione dell'innovazione biotecnologica, poiché i progressi nell'informatica, nel software e nell'automazione stanno abbattendo le barriere. DNA Script, con sede a Parigi, ad esempio, ha inventato la prima stampante enzimatica del DNA, che consentirà agli scienziati di sviluppare molecole o filamenti di DNA on demand. E se guardiamo ancora più in là, mano a mano che la biotecnologia si sposta ulteriormente dall'assistenza sanitaria a campi come le proteine e gli indumenti alternativi, vedremo partecipare ancora più start-up e attori non tradizionali, che raramente sono in grado di permettersi il capitale e il tempo per mettere a punto le idee attraverso le sperimentazioni cliniche necessarie nella medicina umana. La rivoluzione è solo all’inizio.

Innovazione E-health

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