Craig Venter e il sequenziamento del DNA

Craig Venter, scomparso in questi giorni a San Diego, ha dato un fondamentale contributo al sequenziamento del DNA umano. Ma non solo: nel 2010, quando il suo team annunciò di avere sviluppato il primo genoma sintetico, la notizia fece scalpore. Le ricerche sul genoma umano, d’altra parte, sono state tra le più importanti ricerche scientifiche del Novecento. Ne parla anche Gilberto Corbellini nel saggio Dall’ingegneria genetica al progetto genoma umano, pubblicato sul Novecento di Historia, pubblicato da Federico Motta Editore.

Chi era Craig Venter

Craig Venter, nato a Salt Lake City nel 1946, studiò biochimica e farmacologia presso l’Università della California a San Diego. Intraprese la carriera universitaria fino ad approdare, nel 1984, al National Institute of Health Campus. Qui sviluppò metodologie innovative per l’analisi genetica, riuscendo per la prima volta a decodificare l’intero genoma di un organismo vivente: l’Haemophilus influenzae. Per questa impresa utilizzò una tecnica rivoluzionaria chiamata whole genome shotgun. Nel 1998 diede vita alla Celera Genomics, azienda privata che giocò un ruolo cruciale nel mappare il DNA umano, operando in competizione e collaborazione con il consorzio pubblico internazionale HGP (Human Genome Project). Celera Genomics, infatti, portò avanti lo studio del sequenziamento del DNA in parallelo con l’HGP, una scelta che generò non poche polemiche. Alla fine però i risultati dei diversi gruppi di lavoro furono riuniti e portarono al completamento del lavoro di sequenziamento nel 2003.

Sequenziare il DNA umano

Il sequenziamento del DNA è stato senza dubbio una delle imprese più eclatanti della genetica moderna. Come scrive Gilberto Corbellini nel suo saggio nel volume del Novecento della collan Historia:

Proposto e studiato nella sua fattibilità a partire dalla metà degli anni Ottanta, è stato varato ufficialmente nel 1990. In quello stesso anno venivano sequenziati completamente i primi virus, a cui seguivano i primi batteri, Haemophilus influenzae nel 1995 (il più famoso Escherichia coli nel 1997) e alla fine del 1996 il primo genoma di un eucariote, quello del lievito Saccharomyces cerevisiae. Nel frattempo vengono sviluppati sistemi automatizzati per il sequenziamento dei genomi, nonché tecniche per visualizzare l’attività e l’espressione dei geni nei tessuti. Nel dicembre del 1998 viene salutata la sequenza completa di un genoma animale, quello di Caenorhabditis elegans, a cui segue, nel 2000 il sequenziamento completo del genoma di Drosophila melanogaster, e la prima bozza della sequenza del genoma di Homo sapiens. Il sequenziamento del genoma umano è stato completato e reso pubblico nell’aprile del 2003, a cinquant’anni esatti dalla scoperta della struttura a doppia elica del DNA.

Craig Venter: è possibile la vita artificiale?

Dopo aver lasciato la Celera nel 2002, quattro anni più tardi Venter fondò il J. Craig Venter Institute, il cui team raggiunse nel 2010 un traguardo storico: lo sviluppo del primo genoma sintetico in laboratorio. I ricercatori dell’istituto non si limitarono a mappare o modificare DNA esistente, ma costruirono da zero l’intero patrimonio genetico di un batterio, il Mycoplasma mycoides, utilizzando sequenze di DNA sintetizzate chimicamente. Una volta assemblato il genoma artificiale, il team lo trapiantò all’interno di una cellula batterica svuotata del suo DNA originale. Il risultato fu straordinario: la cellula “riprogrammata” iniziò a funzionare e a replicarsi seguendo le istruzioni del genoma sintetico, dando vita a quello che Venter definì “la prima specie autoreplicante sul pianeta ad avere un computer come genitore”.

Le implicazioni di questa scoperta furono immense. Da un lato, aprì prospettive rivoluzionarie per la medicina personalizzata, la produzione di biocarburanti, lo sviluppo di farmaci innovativi e la creazione di microrganismi programmati per compiti specifici, come la bonifica ambientale o la sintesi di molecole complesse. Dall’altro, sollevò importanti questioni etiche e di biosicurezza riguardo ai limiti della manipolazione della vita e ai potenziali rischi legati alla creazione di organismi artificiali.