Condividere:
Le 10 prodezze genetiche e scoperte fatte dagli scienziati cinesi
La Cina è una centrale elettrica che prospera sui progressi. Un campo polivalente che vede grandi passi da questo paese è la genetica. Negli ultimi anni, gli studi della Cina hanno incluso molti primati mondiali e incredibili progressi della medicina.
Esiste anche un lato strano. Gli scienziati stanno creando cose mai viste in natura, riscrivendo le regole sulla riproduzione e mantenendo il resto del mondo nervoso con il loro debole per il controverso cambiamento umano.
10 più grandi studi genetici
Nel 2018, un'azienda di sequenziamento del genoma con sede a Shenzhen ha avuto accesso a un enorme database. Le informazioni genetiche di circa sette milioni di donne cinesi incinte sono state raccolte durante i test per un disturbo legato alla sindrome di Down.
Sono state scelte solo circa 141.000 donne, ma rimane il più grande progetto che esamina la genetica cinese. Le madri rappresentavano quasi tutte le province e persino 36 delle 55 minoranze etniche.
I risultati sono stati interessanti. Alcuni geni erano legati all'altezza e alla massa corporea, la capacità di avere due gemelli e la manifesta gravità di herpes virus 6. Anche le migrazioni hanno lasciato il segno sul genoma cinese. Il più grande cuneo della popolazione è costituito da Han (92%).
Lo studio ha scoperto che questo gruppo aveva la stessa struttura genetica, ma le differenze dipendevano da dove vivevano. Le loro origini settentrionali e meridionali si riflettevano in migrazioni note per essere accadute dopo il 1949, quando il lavoro divenne più disponibile a est ea ovest. Le variazioni genetiche causano anche diverse risposte immunitarie dal nord e dal sud del Han. Curiosamente, alcuni gruppi di minoranza avevano più diversità genetica rispetto agli Han.
9 Panda gigante sconosciuto
Il panda gigante è iconico in Cina. Sebbene queste creature siano oggetto di studi considerevoli, i ricercatori sanno ancora molto poco su come si sono evoluti. L'unico fatto certo è che i panda giganti si sono separati dagli altri orsi 20 milioni di anni fa.
Poi, nel 2018, un fossile si presentò nella grotta di Cizhutuo in Cina. La creatura è morta 22.000 anni fa e assomigliava molto a un panda gigante. Per valutare quale fosse esattamente, i ricercatori hanno compiuto un'impresa straordinaria: hanno messo insieme 148.329 frammenti del suo DNA.
Quando la discendenza divenne chiara, due cose resero il fossile unico. Il DNA era il più antico mai trovato da un panda gigante, ma rivelava anche un lignaggio che nessuno sapeva nemmeno esistesse. Questo panda si è separato dai suoi cugini viventi circa 183.000 anni fa. Il suo codice genetico rivelò anche un gran numero di mutazioni che probabilmente aiutarono questa specie a sopravvivere all'Era Glaciale in cui viveva.
8 cani con più muscoli
Nel 2015, gli Istituti di Biomedicina e Salute di Guangzhou hanno visto nascere diversi cuccioli. Questi non erano normali beagles. Hanno iniziato la loro esistenza come 60 embrioni geneticamente modificati da cui è stato rimosso un singolo gene.
La miostatina blocca la crescita muscolare. Gli scienziati l'hanno cancellato per creare ciò che affermano essere i primi cani da designer del mondo. Sono nati solo 27 cuccioli, ma non tutto è andato secondo i piani.
La miostatina ha due copie ed entrambe erano sparite da un solo cucciolo femmina. Un altro cucciolo maschio aveva una copia disattivata. Era più ingombrante del resto, ma non tanto quanto la femmina, che era stata progettata per sviluppare il doppio della normale quantità di muscoli. Lo scopo del progetto era di produrre animali di prova su cui studiare le malattie che colpiscono i muscoli umani, tra cui il Parkinson e la distrofia muscolare.
I cinesi possono avere molti primati al loro attivo, ma in questo caso, la natura li ha battuti. I bovini belgi Blue hanno muscoli sbalorditivi, grazie alla naturale mancanza di miostatina. Inoltre, un disturbo genetico cancella occasionalmente il gene in whippets, producendo cani dall'aria stranamente muscolosa.
7 bachi da seta Ragno
Dopo aver appreso che gli scienziati hanno ottimizzato la capacità del baco da seta di produrre seta, molti penserebbero che i vermi girano meglio, quantità più abbondanti. Tuttavia, nel mondo di questo materiale satinato, il baco da seta non è re. I ragni li hanno battuti su diversi livelli.
La seta di aracnide promette applicazioni incredibilmente utili in medicina, comprese le microcapsule che trasportano i farmaci antitumorali e il potenziale per riparare i nervi danneggiati. I ricercatori hanno anche scoperto che potrebbe rafforzare i giubbotti antiproiettile.
Sfortunatamente, i ragni non giocano con l'idea di coltivare commercialmente la loro seta. A differenza del prevedibile baco da seta, gli aracnidi sono territoriali e, peggio ancora, cannibali.
Nel 2018, una squadra affiliata a diverse istituzioni cinesi ha utilizzato la modifica genetica e ha avuto successo dove molti altri hanno fallito. Hanno sostituito un segmento dal codice genetico del baco da seta con il DNA di un ragno dorato.
Quando i vermi alterati filavano i loro bozzoli, la seta veniva analizzata. Era il ragno del 35,2%, la massima purezza mai raggiunta. (I tentativi passati erano in ritardo del 5%). La seta era pronta per l'uso nel momento in cui i bachi da seta rilasciavano i fili, cosa che nessun'altra squadra poteva gestire.
6 First Blue Rose
Tra le cose più ricercate nel mondo dei giardinieri c'è la rosa blu. Non esiste in natura e per centinaia di anni gli appassionati di rose non sono riusciti a riprodurre questo colore definitivo.
Durante un progetto più recente che durò 20 anni e coinvolse l'allevamento selettivo e l'ingegneria genetica, i biotecnologi furono i più vicini. Tuttavia, anche questo premio è aumentato più malva che blu.
Gli scienziati cinesi hanno trovato un nuovo modo per raggiungere il sogno. Hanno iniziato con il batterio Agrobacterium tumefaciens, spesso usato in bioingegneria perché trasferisce facilmente materiale genetico estraneo nel DNA delle piante.
Da un altro batterio, i ricercatori hanno scelto due enzimi batterici in grado di trasformare la L-glutammina in petali di rosa in un pigmento blu chiamato indigoidino. Un ceppo speciale di A. tumefaciens è stato creato per trasportare gli enzimi.
I batteri sono stati quindi iniettati in una rosa bianca. I geni del pigmento entrarono nel genoma della pianta e causarono il blu del pool attorno al punto di iniezione. La prima rosa blu al mondo non è perfetta in quanto la tecnica produce solo macchie temporanee. Tuttavia, gli scienziati cinesi sono già impegnati nella fase successiva: progettare una rosa che produce naturalmente i due enzimi e si trasforma in blu.
5 La caverna di SARS
Nel 2002, il mondo ha seguito lo scoppio letale della SARS (sindrome respiratoria acuta grave). In primo luogo fiorì nel sud della Cina, infettò 8.000 persone e ne uccise quasi 800.
Ciò che ha causato l'epidemia non è mai stato risolto. Alla fine del 2017, gli scienziati hanno rivelato un indizio inquietante in una grotta nella provincia cinese dello Yunnan. Negli ultimi cinque anni, avevano indagato su più virus SARS presenti nei pipistrelli della grotta. C'erano 11 nuovi ceppi, ma nessuno ha mostrato i tratti genetici dell'epidemia del 2002. Non è mai stato dimostrato che la SARS nei pipistrelli attraversi la barriera delle specie per gli esseri umani.
Tuttavia, un'analisi approfondita ha trovato qualcosa di spaventoso. Insieme, i nuovi ceppi hanno trasportato abbastanza blocchi genetici per costruire teoricamente un virus che potrebbe evolversi per saltare dai pipistrelli alle persone. In secondo luogo, tre dei nuovi ceppi hanno mostrato una predisposizione genetica a infettare gli esseri umani.
Se l'epidemia del 2002 è emersa dalla grotta, non spiega ancora come abbia viaggiato a Ground Zero nella provincia di Guangdong, a 1.000 chilometri (621 miglia) di distanza.
4 primi cloni scimmia della Cina
Alla fine del 2017, due macachi a coda lunga sono nati nello stesso laboratorio di Shanghai. Anche se le loro nascite sono avvenute a settimane di distanza, Zhong Zhong e Hua Hua erano identici "gemelli".
Sono stati creati con la tecnica di trasferimento nucleare delle cellule somatiche (SCNT), la stessa che ha prodotto lo storico clone di pecora, Dolly, 20 anni fa. Le scimmie potrebbero essere i primi primati non umani creati con SCNT, ma l'impresa non è stata applaudita dall'intera comunità internazionale.
I critici temono che il progetto possa avvicinare la clonazione umana alla realtà senza dare molta importanza a seri problemi etici. Alcuni ricercatori sono completamente contro la SCNT, definendola "una procedura molto inefficiente e pericolosa".
Infatti, Zhong Zhong e Hua Hua si sono verificati solo dopo 79 tentativi falliti precedenti. Nonostante le critiche, gli scienziati cinesi sostengono che le scimmie identiche possono essere un modo valido per studiare le malattie genetiche negli esseri umani, compresi alcuni tipi di cancro.
3 embrioni resistenti all'HIV
La modifica genetica negli umani è la nuova frontiera. Mentre la maggior parte dei governi non concorda sui protocolli per la modifica etica del tessuto umano, la Cina è andata avanti e lo ha fatto alcuni anni fa.
La svolta storica ha appena aggiunto più carburante al dibattito. Forse con sorpresa di nessuno, questo non ha impedito alla Guangzhou Medical University di rifarlo nel 2016. Volevano creare embrioni resistenti all'HIV.
Operando secondo linee guida rigorose, hanno usato 26 uova umane fecondate. Tutti erano stati donati alla ricerca perché non erano più vitali e non si sarebbero trasformati in bambini vivi.
Il passo successivo riguardava una mutazione genetica specifica. Le persone che portano naturalmente questa mutazione sono immuni al virus dell'HIV. Usando uno strumento di modifica dei geni chiamato CRISPR, il gene è stato inserito nei genomi degli embrioni.
Il risultato è stato positivo, ma solo quattro sono diventati a prova di HIV. Gli altri hanno mostrato perché il resto del mondo era lento a saltare sul carro. Si presentarono mutazioni inaspettate e non del tipo buono.
Sarebbe impossibile prevedere gli effetti a lungo termine su un essere umano creato da CRISPR (dovrebbe mai andare così lontano). Se non altro, questo secondo tentativo ha dimostrato che questo tipo di modifica genetica non era sicuro. CRISPR è stato utilizzato anche durante la prima modifica anni fa e ha anche prodotto mutazioni indesiderate.
2 robot che combattono il cancro
Il sogno di creare nanorobot in grado di combattere il cancro all'interno del corpo non è una novità. È stato nel modo in cui i ricercatori cinesi hanno recentemente gestito ciò che rasentava l'ingegnosità.
I tumori possono vivere solo fino a quando vengono nutriti dai vasi sanguigni di una persona. Per creare qualcosa per bloccare le navi, gli scienziati hanno iniziato prendendo in prestito molecole di DNA da un virus chiamato fago. Una tecnica simile ad origami piegò il filo in un foglio rettangolare. Sono stati aggiunti i "tumori assassini", che erano fondamentalmente molecole dell'enzima coagulante trombina.
Quattro sono stati arrotolati all'interno del foglio per formare un nanorobot a forma di tubo. Proteine speciali bloccano le quattro molecole all'interno. Dopo l'iniezione, il nanorobot è entrato nei vasi sanguigni. Lì, i tumori hanno aperto le proteine e rilasciato l'enzima della trombina. Un grumo si formò nei vasi e affamò il tumore.
I test sui topi hanno dimostrato che i robot erano efficaci. I roditori hanno sofferto di tumori della pelle, dei polmoni, del seno e dell'ovaio. In un gruppo di otto animali con melanoma, i tumori svanirono completamente in tre topi. Anche la loro aspettativa di vita aumentò.
1 topi senza padre
Nel 2018, gli scienziati cinesi hanno allevato con successo due topi femmine. I 29 cuccioli sono i primi mammiferi nati da due madri senza coinvolgimento maschile. Lo studio ha cercato di scoprire perché due generi sono essenziali per la maggior parte delle specie da riprodurre. La risposta ha riscritto le regole della riproduzione.
Come si scopre, durante la concezione dei mammiferi, ci sono circa 100 geni in cui vengono attivati solo i geni della femmina o del maschio. Entrambi i sessi sono necessari per attivare tutti i 100.Il maschio copre quelli non attivati da geni femminili e viceversa.
Se due femmine potessero riprodursi in natura, alcuni geni rimarrebbero in sospeso. Usando l'editing genico su cellule staminali di topo, i ricercatori hanno aggirato questa barriera rimuovendo un piccolo pezzo di codice genetico in tre punti. Le cellule alterate sono state iniettate in un uovo da un secondo topo femmina. Seguì una fertilizzazione riuscita. I bambini sono cresciuti sani e hanno avuto i loro cuccioli.
Un esperimento simile con due padri (e una madre surrogata) ha prodotto 12 cuccioli, ma sono tutti morti entro 48 ore. La ricerca offre una speranza lontana per le coppie omosessuali dello stesso sesso che vogliono le loro famiglie.