NEMO Kennislink ha precedentemente elencato cinque applicazioni di microrganismi geneticamente modificati:
Se apri gli armadietti dei medicinali o gli armadietti della cucina, ci sono buone possibilità di trovare prodotti realizzati con batteri geneticamente modificati. Modificando il DNA dei batteri utilizzando tecnologie di editing genetico, come CRISPR-Cas, possiamo dotarli di nuove proprietà benefiche. Ad esempio, possono essere utilizzati per realizzare gli elementi costitutivi di tutti i tipi di prodotti in un processo chiamato fermentazione. Inoltre, i batteri possono anche trasformare o abbattere i materiali. La velocità con cui ciò si verifica può anche essere aumentata attraverso la modificazione genetica. Questo fornisce mari di possibilità. Cosa possiamo aspettarci in futuro dai batteri geneticamente modificati?
Formaggio senza mucca
Molti vegetariani sono soddisfatti del latte d’avena e del latte di soia, ma il gusto della ricotta senza latte lascia molto a desiderare. È tempo di cambiarlo, credono i ricercatori dell’Università di Wageningen. Nei prossimi quattro anni cercheranno di produrre formaggio e altri latticini senza usare una sola mucca. Come lo faranno? Perché il latte è composto dall’ottanta per cento di caseina e al momento non esiste altra fonte di questa proteina. I ricercatori vogliono modificare geneticamente il gene delle mucche che codifica per la caseina nel DNA di batteri o cellule di lievito. Il gruppo di ricerca spera di poter realizzare un’alternativa sostenibile al formaggio con caseina da microrganismi, con la stessa struttura e gusto del formaggio prodotto con latte vaccino.
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plastica
La plastica è economica, leggera e versatile. È un ottimo materiale, ma ha anche un aspetto negativo. Perché cosa ce ne facciamo di tutti questi rifiuti di plastica? Il riciclaggio suona bene, ma è tutt’altro che efficiente. I batteri possono offrire una soluzione. Sono state trovate specie in grado di abbattere lentamente ma inesorabilmente la plastica, come i batteri Ideonella sakaiensis. Pertanto, i ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando per sviluppare specie batteriche a crescita rapida in grado, utilizzando la modificazione genetica, di abbattere uno o più tipi di plastica in blocchi riutilizzabili per nuovi prodotti. Se è possibile sviluppare batteri adatti per l’uso nell’industria del trattamento dei rifiuti, ciò può far risparmiare molta energia e rifiuti chimici.
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medicinali vivi
Intuitivamente, vogliamo tenere i batteri fuori il più possibile. Tuttavia, ci sono buone probabilità che in futuro i medici prescrivano batteri geneticamente modificati come medicina vivente. Ad esempio, ricercatori olandesi e belgi stanno lavorando a un trattamento per il morbo di Crohn, una malattia autoimmune che causa un’infiammazione cronica della parete intestinale. Ai pazienti vengono ora somministrati farmaci antinfiammatori pesanti per questo scopo, che hanno un effetto negativo su tutto il corpo. Peccato, perché vuoi davvero affrontare il problema il più localmente possibile. Ecco perché i ricercatori hanno sviluppato batteri lattici geneticamente modificati (Lactococcus lactis). Può vivere nell’intestino e contiene un gene che codifica per la proteina interleuchina, che sopprime il sistema immunitario. In questo modo, i batteri trattano solo l’infiammazione nell’intestino stesso. Questo approccio può anche aiutare a sviluppare trattamenti per altre malattie in futuro.
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fotosintesi artificiale
Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, Wikimedia Commons
Gli scienziati stanno diligentemente cercando modi per sostituire i combustibili fossili con alternative più sostenibili. I batteri possono svolgere un ruolo in questo. Ad esempio, vari gruppi di ricerca stanno sviluppando batteri geneticamente modificati che utilizzano l’energia della luce solare per produrre anidride carbonica2 Convertilo in idrogeno e altri combustibili sintetici. In natura questo processo si chiama fotosintesi, ma non è realmente efficiente. Una strada promettente per la fotosintesi artificiale sembra essere la combinazione di batteri modificati con nanoparticelle conduttive, che agiscono come mini pannelli solari. In futuro, i cosiddetti batteri bioibridi potrebbero essere in grado di utilizzare l’anidride carbonica in modo più efficiente2 di quanto sia attualmente possibile in natura. Ma prima di poter effettivamente realizzare un carburante economicamente sostenibile in questo modo, sarà facile trent’anni dopo.
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Dal sale all’acqua dolce
Il cambiamento climatico sta esercitando una crescente pressione sull’approvvigionamento globale di acqua dolce. Fortunatamente, l’acqua salata può essere resa fresca mediante metodi di desalinizzazione, ma le attuali tecnologie sono costose e dannose per l’ambiente. Ecco perché quest’anno il team di studenti dell’Università di Maastricht si è impegnato durante la desalinizzazione iGEM (un concorso internazionale per invenzioni biotecnologiche) utilizzando cianobatteri geneticamente modificati. Grazie alle modifiche del loro DNA, possono sopravvivere bene in ambienti salati e persino “mangiare” sale quando vi fanno brillare un certo colore di luce. I primi risultati sono stati positivi, ma permangono alcuni ostacoli. Ad esempio, come potrebbero sopravvivere tali batteri fuori dal laboratorio in condizioni sfavorevoli?
Maggiori informazioni sul progetto iGEM Maastricht:
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Tutte queste possibili applicazioni per i batteri geneticamente modificati sembrano promettenti, ma alcune sfumature sono necessarie. Molte di queste soluzioni sono ancora agli inizi. Vale sicuramente la pena indagare, ma resta da vedere se può effettivamente essere utilizzato in modo efficiente, sostenibile ed economicamente sostenibile. Ad esempio, un processo di produzione può essere ampliato con batteri vivi? Il tempo lo dirà. Una cosa è certa: i batteri geneticamente modificati giocheranno un ruolo sempre più importante nella nostra società.
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