Elogio della contingenza

Siamo figli della contingenza. Il peso della contingenza bussò alla mia porta molto tempo fa, un pomeriggio dell’ultimo anno di liceo mentre leggevo il Gene egoista di Richard Dawkins.Un libro illuminante, che su di me ha avuto l’effetto della torpedine marina di cui parla Platone nel Menone (79E-80D). Intorpidita, nel dubbio e nell’inquietudine, ho poi trovato conforto nella contingenza.

L’evoluzione darwiniana non ha direzione, né necessità intrinseca. Non siamo il frutto di un “disegno intelligente”, né di una mente o architetto onnisciente. Le cose sarebbero potute andare diversamente per la nostra specie e questa consapevolezza, per dirla à la Stephen J. Gould, è fonte di libertà e responsabilità morale. Al di là della piccola parentesi biografica, contingenza, libertà e responsabilità morale vanno tenute sempre presenti soprattutto in tempi in cui ci si appresta a fabbricare in serie cromosomi sintetici. 

(Credit: Nature.com).

È di pochi giorni fa l’annuncio su Science del primo cromosoma sintetico del lievito di birra, il Saccharomyces cerevisiae. Se consideriamo che ci sono voluti un genio come il genetista Craig Venter, 15 anni di lavoro e ben 40 milioni di dollari per sintetizzare il genoma di un parassita batterico, un organismo molto più semplice di un eucariote, l’impresa non è da poco. Il programma di ricerca di cui fa parte il progetto Sc2.0 si chiama Build-a-Genoma ed è molto ambizioso: il team di Jef Boeke (Langone Medical Center, NY) ci lavora da sette anni con il coinvolgimento di oltre 100 studenti. Come sapete, i cromosomi sono stringhe di geni che contengono le istruzioni per tutte le funzioni all’interno di una cella. Le cellule umane, in genere, contengono 23 coppie di cromosomi, mentre le cellule di lievito ne possiedono 16. Come tutti gli eucarioti, il S. cerevisiae ha un genoma molto più complesso di quello del parassita di Venter. 

Il nuovo cromosoma si chiama Syn-III ed è stato ottenuto legando tra loro 273.871 coppie di basi di DNA, cioè delle quattro lettere A, T, C, G. Evidentemente è più corto della sua controparte naturale, che ha 316.667 coppie di basi. Su questo primo cromosoma grezzo, Boeke e colleghi hanno successivamente eliminato le sezioni ripetute di quasi 50.000 coppie di basi di DNA, ritenute non necessarie per la riproduzione e la crescita del lievito. Infine hanno rimosso la parte di sequenze non codificanti, il cosiddetto DNA spazzatura. Trasferito in una cellula di S. cerevisiae, il cromosoma sintetico ha dimostrato la piena funzionalità genetica. Le versioni geneticamente ottimizzate del lievito vengono già utilizzate per produrre biocarburante, e uno degli ingredienti di base per uno dei farmaci anti-malaria. Il prossimo passo sarà la creazione di cromosomi del lievito completamente nuovi, e che incorporino frammenti di codice genetico umano per scopi di screening medici. 

Capite bene che la biologia sintetica ha enormi potenzialità e che sono proprio queste potenzialità a sollevare numerose questioni: etiche, mediche e di sicurezza ambientale (non dimentichiamo che è possibile, in teoria, fabbricare virus e batteri molto potenti). Per questo è necessario un elogio della contingenza. Questo significa che, pur essendo entusiasta di queste scoperte e di questi progressi, credo anche che non si debba mai dimenticare da dove veniamo, che non c’è un motivo di ordine teleologico per cui è un discendente dell’Homo Sapiens a manipolare il DNA. Non dimentichiamo che il 20 maggio 2010 lo stesso Venter ha annunciato la creazione del primo essere vivente in laboratorio: una cellula sintetica – ottenuta cioè a partire da un cromosoma artificiale – in grado di dividersi e di moltiplicarsi. Siamo riusciti a sintetizzare una forma di vita molto primitiva a partire da DNA sintetico, ma potremo mai fare lo stesso con le cellule recenti, che sono il risultato di miliardi di anni di evoluzione? (Venter 2014).

Siamo figli della contingenza. Non pensate però che l’assenza di una direzione e di una necessità intrinseca consegni l’evoluzione al cieco caso. L’evoluzione è uno degli intrecci possibili tra elementi funzionali e strutturali, casuali e storici, e agisce all’interno di uno spazio di possibilità finito: questo significa che la storia che si è realizzata non era a priori prevedibile. Diciamo, ad esempio, che una mutazione è casuale quando le cause che l’hanno prodotta sono indipendenti dagli effetti che esse avranno sui loro portatori (gli individui di una nicchia biologica). Tranne che in casi particolari, non è mai l’ambiente ad indirizzare una mutazione.

Ciò significa che, quando è in azione la selezione naturale, ad interagire (intrecciandosi) sono due ordini di catene causali  in linea di principio indipendenti: una che porta all’emergenza di variazioni genetiche e l’altra che, proprio a partire dalle pressioni selettive dell’ambiente, favorisce la sopravvivenza degli individui dotati di quelle varianti. (Boncinelli 2009; Pievani 2011). Quando queste due catene si uniscono l’effetto è contingente – e qui contingenza va intesa nel significato di possibilità aristotelica. L’enorme successo evolutivo dei Sapiens è, in ultima analisi, il risultato di un’interferenza non necessaria tra dinamiche causali indipendenti. E questo, come ho accennato all’inizio, spero possa essere per tutti noi fonte di libertà e, soprattutto, di responsabilità morale.

Bibliografia:

Narayana Annaluru et alii., Total Synthesis of a Functional Designer Eukaryotic Chromosome, in “Science”, 2014, DOI: 10.1126/science.1249252.

Venter Craig, Il disegno della vita. Dalla mappa del genoma alla biologia digitale: il mio viaggio nel futuro, Rizzoli, 2014.

Pievani Telmo, La vita inaspettata. Il fascino di un’evoluzione che non ci aveva previsto, Raffaello Cortina Editore 2011.

Gibson Daniel G., et alii., Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome, in “Science”, 2010: DOI: 10.1126/science.1190719.

Boncinelli Edoardo, Perché non possiamo non dirci darwinisti, Rizzoli 2009.