"Nell'Rna è scritto il futuro di farmaci e cure. E c'è il passato della vita"

Thomas R. Cech, professore di biochimica alla University of Colorado Boulder, nel 1989 ha ricevuto il Nobel per la Chimica per le sue scoperte sull'Rna. Quel singolo filamento che, insieme alla doppia elica del Dna, è alla base dell'esistenza sulla Terra. Nel suo saggio Riscrivere la vita (Neri Pozza, pagg. 332, euro 25) racconta come quella dell'Rna sia una rivoluzione non solo conoscitiva, ma anche per i farmaci e le terapie del futuro.

Professor Cech, se si parla di costruzione della vita, pensiamo sempre al Dna. Perché l'Rna è importante?

«Il Dna fa una singola cosa, benché importantissima: immagazzina le informazioni necessarie a costruire un essere vivente. L'Rna può fare lo stesso: può essere una molecola informativa. In effetti molti virus, come il Sars-CoV-2, non hanno nemmeno bisogno del Dna e fanno il loro lavoro soltanto con l'Rna. Perciò, sia il Dna sia l'Rna sono buoni per codificare le proteine. Ma quest'ultimo lavora anche come Rna non codificante, che non ha nulla a che fare con l'essere un messaggero».

Che cosa fa?

«Gli Rna non codificanti possono agire da enzimi, esattamente come le proteine. Possono sostenere l'immortalità cellulare, prolungando le fragili estremità dei cromosomi umani. E possono alimentare quella macchina di editing del Dna estremamente specifica chiamata Crispr. Perciò, l'Rna è una molecola superbamente versatile nel fornire energia alla vita».

La funzione principale?

«Dirigere la costruzione delle proteine, che sono le artefici della vita: digeriscono il cibo nei nostro stomaco, muovono i nostri muscoli, fanno battere il nostro cuore».

Perché l'Rna può aiutarci a «svelare i segreti più profondi dell'esistenza»?

«Uno dei segreti più profondi è come sia iniziata la vita stessa. Le primissime forme di vita sul pianeta erano molto primitive, forse non facevano altro che replicarsi. Eppure, il momento in cui sono spuntate è stato magico: semplici elementi chimici hanno dato origine a qualcosa di biologico... Ma gli scienziati erano sempre molto a disagio nel pensare alle origini della vita».

Perché?

«Se perfino la vita più semplice necessita di una molecola informativa, qualcosa come il Dna, e anche di un enzima proteico che copi quel Dna in molecole figlie per trasmetterlo, sembrava improbabile che quelle forme primitive potessero soddisfare entrambi i requisiti. Ma ora sappiamo che l'Rna può essere sia una molecola informativa, sia un biocatalizzatore, perciò si delinea uno scenario molto più semplice: forse all'inizio c'era solo dell'Rna, che si replicava, e le proteine e il Dna sono apparsi in seguito».

Che cos'è l'«mRna» di cui abbiamo tanto sentito parlare durante il Covid?

«La m sta per messaggero: questi Rna messaggeri sono copiati direttamente dal codice del Dna e dirigono la sintesi di proteine specifiche. Per ogni proteina ci sono un singolo gene - il Dna - e un singolo mRna».

E perché è così utile per i vaccini?

«È dagli anni '60 che abbiamo compreso come funziona l'mRna. Se conosciamo l'ordine degli amminoacidi in una proteina virale - per l'esempio, la proteina Spike del Sars-CoV2 - possiamo utilizzare il codice per creare un mRna che specificherà quella particolare proteina; poi si inietta l'mRna e si lascia che il corpo umano lo decodifichi per creare la proteina che dà al nostro sistema immunitario una dritta: se incontra quella proteina sono guai, quindi va distrutta».

Quali sono vantaggi e svantaggi di questi vaccini?

«Il vantaggio principale è che sono veloci da progettare e produrre; quindi, se il target virale muta, è veloce e semplice alterare anche il vaccino. Lo svantaggio principale è che l'Rna non dura molto a temperatura ambiente, il che rende difficile la loro distribuzione nei Paesi sottosviluppati».

Molte persone erano diffidenti verso vaccini realizzati in tempi così rapidi: è stato un azzardo?

«Non credo sia stato un azzardo. Il vaccino è molto sicuro e molto efficace. Credo che le persone fossero diffidenti perché i vaccini a mRna sono stati prodotti e utilizzati nel giro di un solo anno; ma sono stati decenni di dura ricerca che hanno consentito agli scienziati di costruire un vaccino a mRna. Perciò, alla fine, non è stato così rapido...»

Quali vaccini a mRna si potranno creare?

«Sicuramente contro altri virus: se ne sta sviluppando uno contro l'influenza. Quanto al cancro, si è sempre pensato che il vaccino giusto potesse addestrare il nostro sistema immunitario a distruggere le cellule cancerogene. E in effetti è stato sviluppato un vaccino a mRna contro il melanoma, che speriamo sia approvato».

Per alcuni l'Rna è qualcosa di «non naturale».

«L'Rna è una componente essenziale di ogni essere vivente sul pianeta e si trova in tutto il cibo che mangiamo, che si tratti di carne o di verdure. Perciò è sicuramente naturale. E, ai miei occhi, è anche magico...».

Per esempio per il ruolo anti invecchiamento?

«L'invecchiamento ha numerose cause, una delle quali è il fatto che a un certo punto le nostre cellule staminali smettano di dividersi ed entrino in uno stato di senescenza; e questo avviene anche perché le estremità dei nostri cromosomi si accorciano. Quello che mantiene sane queste estremità è un piccolo meccanismo alimentato dall'Rna e chiamato telomerasi, che perciò si è guadagnato la fama di enzima dell'immortalità. Infatti, si sa che bassi livelli di telomerasi causano un invecchiamento prematuro. Quindi, se trovassimo un modo sicuro per stimolare la produzione di telomerasi, le staminali eviterebbero la senescenza e continuerebbero a mantenere giovani i nostri tessuti vitali. Questo è un obiettivo della ricerca attuale e futura».

E il cancro?

«Ecco, lui è il villain della storia... Come le staminali, anche le cellule tumorali hanno bisogno di telomerasi per continuare a crescere; perciò, per i malati di tumore vorremmo trovare dei modi per inibire la telomerasi. Abbiamo fatto qualche progresso, ma gli scienziati sono al lavoro per soluzioni migliori».

Perché la Crispr, la tecnica per «editare» il genoma umano, ha a che fare con l'Rna?

«Il meccanismo della Crispr porta con sé un pezzo di Rna non codificante, che le attribuisce la sua specificità: solo quando la sequenza di unità dell'Rna corrisponde a quella del Dna, la Crispr taglia il Dna e avvia il processo di editing, cioè cambia il codice del Dna».

A che cosa ci serve la Crispr?

«Innanzitutto a curare malattie genetiche. La prima terapia Crispr per curare l'anemia falciforme è stata approvata per l'utilizzo sui pazienti nel 2023. Altre seguiranno. Poi ci sono possibili utilizzi per l'agricoltura e l'ambiente, potenzialmente importantissimi per il pianeta: la Crispr può editare il Dna di qualsiasi organismo, perciò può essere usata per rendere le coltivazioni, come riso e grano, più resistenti al caldo e alla siccità. Certo, questo ci porta nel regno degli Ogm, che molte persone vogliono evitare...».

Può spiegare perché ha vinto il Nobel?

«Il mio gruppo di ricerca in Colorado ha scoperto il primo esempio di Rna con funzione di biocatalizzatore. All'inizio non ci credevamo... Ma nel 1982 abbiamo dimostrato a tutti che l'Rna può davvero agire come un enzima. Come ha detto il comitato del Nobel, i testi di chimica e di biologia avrebbero dovuto essere riscritti per adattarsi a questa nuova idea».

Ma il sottostimato Rna è quasi più importante di suo cugino, il Dna?

«Da studioso dell'Rna vorrei dirlo, ma la verità è che entrambi sono essenziali. Insieme alle proteine sono i tre protagonisti della chimica della vita. Però l'Rna è più versatile del cugino Dna».

Che cosa vede nel futuro della ricerca

«Ormai gli Rna codificanti, come quelli messaggeri, sono ben conosciuti, ma esistono decine di migliaia di Rna non codificanti, le cui funzioni sono ignote. Essi rappresentano il futuro della ricerca sull'Rna».