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Nuovo metodo per rendere disponibile a basso prezzo GeneChip

Duplicazione del Dna


Un italiano tra i super-innovatori under 35 è Francesco Stellacci.

La scoperta potrebbe avere enormi ricadute su medicina e ricerca biologica. C'è un italiano tra i 35 giovani «top innovators» del mondo sotto i 35 anni. La «nomination» viene attribuita ogni anno sul numero di Ottobre della prestigiosa rivista americana Mit-Technology review e premia i giovani ricercatori le cui scoperte sono destinate a incidere maggiormente sulla nostra vita futura. A rappresentare l'Italia è, tanto per cambiare, un «cervello in fuga», Francesco Stellacci. Pugliese di nascita e milanese (Politecnico) di laurea, Stellacci, 32 anni, lavora al Massachussetts Institute of Technology di Boston dal 2002, dove ricopre la carica di Assistant Professor in Scienze dei materiali.
«VETRINI»- L'innovazione che gli ha meritato la segnalazione di Mit-Technology review, «potrebbe innescare - per usare le sue parole - un cambiamento in medicina paragonabile a quello che i telefoni cellulari hanno prodotto sulla vita di tutti i noi». Paragone probabilmente azzeccato perlomeno in termini di economia di scala. Stellacci, infatti, ha inventato un modo per ridurre enormemente i costi di produzione dei cosiddetti Dna-chip. Questi ultimi, detti anche Dna-microarray, sono dei particolari vetrini utilizzati per controllare in modo veloce e affidabile la presenza di determinate sequenze di Dna nei materiali biologici. In buona sostanza: quando si vuole sapere quali geni sono attivi in una cellula (per esempio prelevata da un tumore) si usa un Dna-chip. Basta mettere a contatto il materiale cellulare con il vetrino e i geni attivi nella cellula si legheranno ai filamenti di Dna loro complementari presenti sul vetrino (il legame viene riconosciuto per una particolare fluorescenza).
Il procedimento è utile sia in chiave diagnostica, sia a scopo di ricerca sia a livello forense. Il problema, però, è che un singolo Dna-chip costa dai 400 ai 1500 euro, e ciò ne limita molto l'utilizzo. Ed è qui che la scoperta di Stellacci potrebbe fare la differenza.
ALTI COSTI DI PRODUZIONE - Il ricercatore italiano, infatti, ha trovato il modo di ridurre da 400 a 3 il numero dei passaggi «industriali» necessari a fabbricare un Dna-chip e quindi di far crollare il prezzo di ogni singolo esame. «I Dna-microarrays» spiega il ricercatore, «sono costituiti da vetrini con 40mila micro-pozzetti. In ciascuno di essi vengono inserite stringhe di Dna diverse. Ciò comporta un lungo e costoso lavoro per preparare ogni vetrino, che richiede almeno 400 passaggi». «Io e il mio gruppo abbiamo brevettato un modo per velocizzare e semplificare la loro produzione. Col nostro metodo bisogna fabbricare il primo chip in modo tradizionale, ma a partire da quello se ne possono produrre tanti quanti se ne vuole, identici, ognuno con soli tre passaggi». Il segreto del metodo sta nell'osservazione dei meccanismi naturali. «Le procedure standard per la produzione dei Dna-chip sono sostanzialmente ispirate a quelle che si usano oggi in microelettronica» chiarisce Stellacci.

TRE PASSAGGI - «Noi invece abbiamo in un certo senso copiato quello che fanno le cellule. Infatti ogni molecola di Dna è fatta di due filamenti avvolti a elica, e nelle cellule il Dna per duplicarsi separa prima i suoi due filamenti e ognuno di essi viene 'letto' e 'duplicato' da determinati enzimi. In questo modo da ogni filamento si ottiene una molecola di Dna intera (due filamenti) identica a quella di partenza. Nel nostro procedimento noi partiamo da un Dna-chip normale e gli "versiamo sopra" una soluzione con i suoi filamenti di Dna complementari, trattati prima con una specie di 'colla molecolare' a un'estremità. Questi filamenti, una volta sul vetrino, si legano spontaneamente ai loro filamenti complementari, come di norma ed espongono nella parte superiore la colla molecolare». «Quando tutti sono legati mettiamo sopra il chip un altro vetrino, a cui si attacca la "colla" e poi scaldiamo a 40 gradi centigradi. Il risultato è che i filamenti complementari si staccano di nuovo e il secondo vetrino , una volta separato dal primo, avrà incollati nei suoi pozzetti i filamenti di Dna disposti in modo identico a quelli del chip originario. Sarà, insomma, una perfetta copia del prino». La procedura dovrebbe esser standardizzata entro un paio d'anni e a quel punto l'esame con Dna -microarray potrebbe costare come un comune esame del sangue e quindi essere disponibile in misura molto maggiore per gli stessi scopi per cui viene usato oggi, ma, soprattutto, potrà essere esteso a molti altri tipi di analisi e nuovi utilizzi. Come il telefonino.

Fonte: Corriere (22/09/2005)
Pubblicato in Biotecnologie
Tag: Gene, Chip, chip, dna
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