Virus dell’epatite C, buchi neri e codice della vita. Sono queste le tematiche su cui hanno lavorato i vincitori dei premi Nobel in campo, medico, fisico e chimico.
Harvey Alter, Michael Houghton e Charles Rice. Loro i 3 scienziati insigniti del premio Nobel per la medicina 2020. Cosa hanno scoperto? Le potenzialità e le evoluzioni di un virus, quello dell’Epatite C.
Una vita spesa tra Seattle e Washington per Alter, ricercatore senior , internista e virologo. Londinese formatosi al King’s College, Houghton si trasferisce in California per poi approdare ad Alberta, metropoli nella cui università è tutt’oggi professore di virologia. Californiane sono anche le origini di Rice, virologo statunitense da anni impegnato alla Rockfeller University, dove ha diretto, sino al 2018 il dipartimento sul virus dell’epatite c.
Il lavoro congiunto di queste tre menti porta la memoria scientifica, indietro di oltre 40 anni. Nel 1976 infatti un loro collega, il virologo e biochimico Baruch Blumberg, scopre importanti meccanismi di diffusione dell’epatite e i principali attori di essi, identificandone uno in particolare: il virus dell’epatite B, malattia che, al pari dell’epatite A, nel corso degli anni Quaranta, si era scoperto avere un meccanismo patogenetico su base infettiva.
La scoperta di Blumberg apre le porte allo sviluppo di test diagnostici e un vaccino, i primi sono in grado di rilevare tracce di virus dell’epatite B (HBV) nel sangue, così da evitarne la diffusione nel momento in cui si effettuano trasfusioni di sangue.
Sulla scia di queste scoperte sono basati i lavori di Harvey prima e Houghton poi. Il primo intuisce come ci fossero delle forme di epatiti non attribuibili alla A e alla B, il secondo invece sulla base di queste intuizioni, preleva e analizza il sangue di alcuni scimpanzé, constatando come ci fossero frammenti di DNA appartenenti al virus che traducono proteine virali. Tanto basta per scoprire un nuovo virus. Appartenente alla famiglia dei Flavivirus, costituito da DNA e RNA, viene ribattezzato come virus dell’epatite C (HCV). A tutto ciò Rice, servendosi di tecniche di sequenziamento, giunge a un’importante conclusione: il virus da solo può causare l’epatite C. Oggigiorno è possibile, grazie soprattutto a questi studi, poter eradicare il virus, ma permangono problemi di accessibilità totale alle cure.
Capitolo Chimica. L’ambito premio per questa disciplina vede ergere la bandiera della Francia e quella a stelle e strisce degli Stati Uniti d’America. Ad essere premiate sono state Emanuelle Charpentier e Jennifer Doudna.
Le due scienziate nel 2012, dopo aver studiato un batterio responsabile di infezioni, lo Streptococcus pyogenes, scoprono come lo stesso abbia una sorta di “scudo” per difendersi dai virus estranei.
Si tratta del Crispr, un vero “chirurgo”, capace di tagliare, in punti specifici e con estrema precisione, il DNA, depositario del codice vitale di ogni organismo.
L’origine delle strutture CRISPR è tutt’altro che recente. Dopo la scoperta della doppia elica di DNA, nel 1953 per mano di Watson e Crick, si notò, nel 1987, come in parecchi organismi procarioti, quali il batterio Escherichia Coli e gli Archea vi fosse una struttura singolare. Geni codificanti per proteine affiancati da sequenze ripetute composte da 25-50 coppie di basi (se si immagina il DNA come una scala, le basi azotate sono i pioli), che possono contenere delle sequenze identiche se lette sia da destra verso sinistra che compiendo il percorso opposto, e pertanto dette palindrome. A queste sequenze ripetute si alternano sequenze non ripetute, dette “distanziatori”.
In che modo lavora questa struttura? Degli studi condotti a inizio di questo secolo hanno dimostrato come una volta infettato un organismo procariotico possa avere “memoria” di questa infezione e il ruolo cruciale in tutto ciò è svolto da CRISPAR che, con le sue sequenze ripetute, prende a suo carico il DNA della cellula infettante. Così facendo CRISPAR cerca di difendere la cellula infettata da un eventuale prossimo attacco virale. A CRISPAR sono inoltre associate proteine Cas, fondamentali nella codifica di proteine impiegate nel metabolismo del DNA.
L’uso del complesso Crispar-Cas ha aperto scenari importanti nell’ambito della manipolazione del DNA. La capacità di questa struttura di tagliare in specifici punti il materiale genetico, può essere sfruttata in svariati campi scientifici. Dato curioso quanto storico: è la prima volta nella storia che due volti femminili si spartiscano il premio Nobel
Il britannico Penrose, il tedesco Genzel e la statunitense Ghez, sono stati i tre fisici che, per i loro studi sui buchi neri, hanno ricevuto il premio Nobel per la fisica.
Fisico, matematico, ma con la passione per la cosmologia e la filosofia, Penrose si interessò molto della teoria formulata nel ’15 da Einstein, lavorandoci su per anni. Lo stesso britannico dimostrò, a metà degli anni ’60, la presenza dei buchi neri, la cui entità era da anni oggetto di discussione della comunità scientifica, che era divisa tra chi, come lo stesso padre della teoria relativistica, li considerava qualcosa di non accertato del tutto, e chi invece sosteneva la presenza di queste zone della galassia che, per la forza di gravità, ingeriscono tutto, anche la luce.
Se non fanno passare neanche la luce come è possibile osservarli? Ecco che entrano in gioco Genzel e Ghez. Puntando l’attenzione sulla galassia, in particolare sul centro di essa, hanno visto come vi fossero delle stelle, che impiegassero, molto più tempo per compiere una rotazione completa intorno a una sorgente di onde radio, che hanno denominato Sagittario A. Questa è la prova che Sagittario A nasconde dei buchi neri al suo interno.