Per il quinto anno consecutivo, la rivista The Scientist ha stilato una classifica annuale delle 10 scoperte innovative nel campo delle scienze biologiche. Dal momento che oggi più che mai la parola innovazione viene utilizzata dalle aziende in maniera propagandistica, sono state selezionate le 10 invenzioni che potessero essere identificate come una nuova idea, un nuovo metodo o un nuovo apparecchio utilizzabile nel campo della biologia. E, come forse era da immaginare, la maggior parte di queste riguardano le biotecnologie.
Numero 1: BioFab
Le aziende farmaceutiche e chimiche negli ultimi anni hanno sempre maggior necessità di lavorare con DNA fabbricato in laboratorio, e l’azienda GEN9 ha creato una nuova macchina, BioFab, che è una fabbrica di doppie eliche di DNA. «L’abilità nel sintetizzare grandi numeri di geni in parallelo a basso costo»-un quinto rispetto alla concorrenza- «può trasformare il futuro nel campo del computational protein design (ovvero della progettazione biotecnologica delle proteine)», dice l’ingegnere molecolare David Baker, membro della commissione scientifica dell’azienda.
Numero 2: Ion Proton System
Solo 12 anni fa il costo del sequenziamento intero del DNA di una persona costava 1 miliardo di dollari: oggi con il nuovo apparecchio Ion Proton System, grazie a una tecnologia che trasforma le informazioni di tipo chimico in dati digitali, sarà possibile ottenere l’intero sequenziamento del DNA in 8 ore e al costo di mille dollari. Le ripercussioni dal punto di vista medico e medico legale saranno fortissime nei prossimi anni.
Numero 3: MyCell Services
Shinya Yamanaka ha vinto il premio Nobel del 2012 per aver scoperto che, iniettando alcuni fattori di trascrizione in un cellula differenziata, è possibile riconvertirla a una cellula pluripotente. La Cellular Dynamics International provvede a fare questo procedimento per conto terzi, soprattutto nel campo della ricerca. Per esempio Paul Watkins, direttore dell’ Institute for Drug Safety Sciences alla Hamner University, ha richiesto all’azienda cellule pluripotenti a partire da cellule del fegato raccolte da persone che erano state in grado di sopravvivere a reazioni avverse a farmaci, per metterle a confronto con quelle di persone sane.
Numero 4: Labguru
Questo mezzo informatico è utile quando in un laboratorio o in diversi laboratori molti ricercatori lavorano allo stesso progetto. Con la possibilità di inserire in rete i propri progressi, i dati e la condivisione dei metodi di ricerca, Labguru si presenta come indispensabile e di facile accesso. Esiste anche come applicazione per iPad e ha un costo di 100 dollari annuali per ogni utente.
Numero 5: MiSeq
Si tratta di un altro apparecchio utilissimo in biotecnologia: compatto e veloce, permette di riconoscere alcune sequenze di DNA a costi molto bassi. Sarà introdotto nei prossimi anni sia dalla FDA per riconoscere gli agenti patogeni eventualmente presenti nei cibi, come anche negli ospedali per isolare la presenza di batteri multiresistenti.
Numero 6: ONIX Microfluidic Platform
Si tratta di un mezzo per vedere come al cinema 3D il comportamento delle cellule quando sottoposte a sostanze chimiche diverse e a diverse concentrazioni. Su un particolare supporto vengono poste le cellule della coltura, mentre in un secondo mezzo vengono inserite le sostanze chimiche, che attraverso microcanali defluiranno nella coltura. Quello che succede viene ripreso in 3 dimensioni. Un vantaggio non indifferente sarà quello di poter vedere questo film direttamente dal computer di casa, evitando ai ricercatori di andare in laboratorio nei giorni festivi per vedere come stanno reagendo le cellule.
Numero 7: NanoLuc Luciferase Technology
Questa volta parliamo di un kit per l’immunofluorescenza che utilizza un nuovo enzima fluorescente di derivazione zoologica: è stato estratto per la prima volta dal gambero degli abissi del genere Oplophorus. A differenziare questo colorante dagli altri è che, per la sua dimensione, stabilità e per la sua particolare luminescenza, permette di individuare particelle molto piccole. Samuel Hasson infatti, ricercatore al National Institute of Neurological Disease and Stroke, ammette che senza questo strumento non sarebbe stato in grado di vedere le alterazioni mitocondriali presenti nei neuroni dei malati di Parkinson.
Numero 8: xSCELL Digital Scientific Camera
Nonostante il suo piccolo volume si tratta di una vera e propria telecamera da applicare al microscopio, e ha un risoluzione di 1024x1024 pixel. Inoltre ha una stabilità sia al calore sia al gelo, fino a -30 gradi C, il che permette di utilizzarla anche in campi di ricerca antartici o in astronomia.
Telecamera innovativa: la xSCELL Digital Scientific Camera. Fonte: www.photonis.com
Numero 9: Photo-Morpholinos
Le morfoline sono molecole che si legano a livello di RNA per interrompere la trascrizione dei geni. Queste nuove molecole (fotomorfoline) vengono attivate dalla luce, permettendo ai biologi di sapere esattamente quando interrompere l’espressione genica e quando no, come un interruttore. Questa tecnica rende possibile vedere gli effetti di alcuni geni in tessuti specifici di un organismo o durante diverse tappe dello sviluppo.
Numero 10: HubioGEM
Per gli studi in vitro sono indispensabili i supporti di crescita delle cellule, come nel caso di questo nuovo biogel che ricrea un ambiente molto simile a quello dei tessuti umani. Nel sistema innovativo è presente anche un idrogel semipermeabile con particelle cariche magneticamente, che permette di controllare le colonie durante l’esperimento senza interferire con le analisi o lo screening. L’insieme di questi strumenti fornisce, secondo Eric Murphy, farmacologo al Genomics Institute of the Novartis Foundation di San Diego, una buona approssimazione in vitro di quello che ci si potrebbe aspettare in vivo.