L’embrione di un danio zebrato nei primi stadi dello sviluppo. (Jeffrey Farrell, Schier lab/Harvard university)

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L’embrione di un danio zebrato nei primi stadi dello sviluppo. (Jeffrey Farrell, Schier lab/Harvard university)
23 dicembre 2018 14:01

Nuove tecnologie permettono ai ricercatori di seguire lo sviluppo embrionale in dettaglio, cellula per cellula e nel corso del tempo. Lo sviluppo di queste tecnologie, secondo Science, è la scoperta scientifica del 2018. Immaginate di essere in un universo immaginario, scrive il direttore della rivista Jeremy Berg, e di dover esplorare una serie di pianeti, ognuno con paesi e culture diverse. Il metodo tradizionale prevederebbe di studiare ogni singolo pianeta, tracciando i confini nazionali e caratterizzando le diverse culture. L’approccio innovativo prevede invece di dividere ogni pianeta in settori più piccoli ai quali assegnare un’etichetta. Si mandano poi a caso tante sonde sui pianeti e le informazioni che riportano sono elaborate con il computer, usando le etichette. In questo modo è possibile ricostruire una mappa dettagliata e una guida di viaggio, scrive Berg. Un approccio simile è stato usato per studiare lo sviluppo embrionale di organismi complessi. Un gruppo di ricercatori, per esempio, ha determinato quali geni sono attivi nelle 50mila cellule di uno stadio larvale del verme Caenorhabditis elegans. I dati mostrano quali proteine guidano le cellule nel processo di differenziazione in cellule specializzate. Un altro gruppo, sempre utilizzando l’analisi al computer del materiale genetico isolato dalle singole cellule, ha mostrato come dall’ovocita fecondato di un pesce possono essere prodotti venticinque tipi di cellule. Un altro gruppo ancora ha mostrato quali geni vengono attivati e disattivati quando l’axolotl, una salamandra, rigenera l’arto che ha perso. Oltre ai nuovi metodi per studiare lo sviluppo embrionale, Science ricorda altri nove eventi avvenuti nel 2018 nel mondo scientifico.

  • È stato individuato in Groenlandia, sotto un chilometro di ghiaccio, il cratere Hiawatha. Si pensa che sia stato prodotto dall’impatto di un grande asteroide, forse centomila anni fa. È probabile che l’evento abbia modificato il clima dell’emisfero settentrionale per molto tempo.
  • Da un frammento osseo trovato in una grotta della Siberia, risalente a cinquantamila anni fa, è stato estratto il dna di una donna, che aveva una madre neandertal e un padre denisova. Neandertal e denisova sono due forme umane arcaiche estinte.
  • Si è scoperto che le cellule si organizzano al loro interno grazie a gocce di liquido, formate da proteine e rna. Per esempio, alcune proteine possono concentrarsi in gocce e attaccarsi al dna, probabilmente contribuendo a modulare l’attività dei geni. Il malfunzionamento di queste “gocce” potrebbe essere legato ad alcune malattie neurodegenerative.
  • La genealogia forense ha permesso di risolvere il caso di alcuni stupri e omicidi avvenuti in California negli anni settanta e ottanta. Le sequenze ottenute da frammenti di dna raccolti durante le indagini criminali su uno stupro sono state inserite in un archivio genealogico pubblico, che conteneva il profilo genetico di molte persone. Ricostruendo i legami familiari dei profili selezionati, è stato possibile arrivare all’autore dei delitti.
Un fossile di Dickinsonia. (Verisimilus)
  • In un fossile di Dickinsonia sono state trovate tracce di molecole simili al colesterolo. Poiché si tratta di un grasso tipico del regno animale, si pensa che la Dickinsonia fosse un animale, vissuto circa seicento milioni di anni fa. Potrebbe essere il più antico fossile di animale mai trovato.
  • Negli Stati Uniti ed Europa è stato approvato un nuovo tipo di farmaco, basato sul meccanismo rna interference. Il farmaco lega e rende inutilizzabile le molecole di rna che verrebbero usate per produrre una proteina anomala in una rara malattia genetica, l’amiloidosi da transtiretina. Tuttavia, il farmaco deve ancora essere ancora perfezionato.
  • Un nuovo metodo potrebbe permettere di determinare la struttura di molecole in pochi minuti e non in settimane o mesi, come avveniva con il metodo tradizionale della cristallografia a raggi x. Il nuovo metodo usa un fascio di elettroni su un cristallo molto piccolo, che viene fatto ruotare. Il metodo potrebbe essere usato per studiare molecole piccole, come gli ormoni.
Il laboratorio Ice Cube in Antartide, 2013. (Felipe Pedreros, IceCube/Nsf)
  • Per la prima volta è stata individuata la sorgente di un neutrino, proveniente dallo spazio. Grazie allo strumento Ice Cube, al polo sud, è stato individuato un neutrino, un tipo di particella quasi senza massa, molto difficile da misurare, da cui il pianeta viene bombardato. Dopo l’individuazione, con il telescopio spaziale Fermi è stata trovata la probabile fonte, un particolare blazar, il cuore di una galassia con un buco nero supermassiccio. I neutrini potrebbero quindi aiutare a studiare parti lontane dell’universo.
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  • Il 2018 sarà anche ricordato per la lotta contro le molestie sessuali all’interno della comunità scientifica, a seguito della campagna #MeToo. Un rapporto sulle università degli Stati Uniti ha concluso che oltre la metà dello staff docente donna ha subito molestie sessuali e così anche il 20-50 per cento degli studenti. Molte istituzioni hanno preso iniziative per combattere il fenomeno e altre hanno annunciato un cambio delle politiche.
  • Science segnala anche tre eventi negativi per la scienza nel 2018. Il primo è l’inerzia della politica rispetto al cambiamento climatico. I costi di decenni in cui si è fatto poco o nulla stanno diventano evidenti, mentre i disastri naturali stanno diventando lentamente meno “naturali”. Ma il problema non sarà facile da risolvere. Un secondo evento negativo è l’incendio del museo nazionale di Rio de Janeiro, in Brasile, lo scorso due settembre, che sembra rappresentare il difficile futuro della scienza nel paese sudamericano. Infine, il terzo evento è l’annuncio di un ricercatore cinese di aver corretto il dna di due bambine, quando erano ancora allo stadio embrionale, per renderle resistenti all’infezione da hiv. Mentre non esiste ancora nessuna prova che l’editing genetico sia davvero avvenuto, la sperimentazione appare in contrasto con le regole etiche, di trasparenza e di sicurezza.
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