Due mondi che conosciamo come separati possono incrociarsi
Da La Ragione
La vita sulla Terra è nata in forma unicellulare. In miliardi di anni questi esseri semplici compirono un complicato processo di trasformazione e divennero organismi pluricellulari. Questa evoluzione fu permessa dall’ottenimento di maggiore energia prodotta grazie a una particolare cooperazione trans-cellulare. Circa 2 miliardi di anni fa alcuni eucarioti (cellule con Dna all’intero di un nucleo) fagocitarono senza digerirli dei procarioti (protobatteri senza nucleo e Dna libero al loro interno) formando una relazione simbiotica. Questi procarioti erano in grado di produrre energia grazie a due diverse reazioni chimiche. I protobatteri aerobi convertivano l’ossigeno in anidride carbonica grazie allo zucchero; di vennero in seguito i mitocondri (organuli della cellula eucariota) e diedero vita al regno animale e fungino. I cianobatteri riuscivano invece a trasformare l’anidride carbonica in ossigeno grazie alla luce solare in un processo chiamato fotosintesi; stabilendosi all’interno della cellula eucariota divennero i cloroplasti e diedero vita al regno vegetale. Fu questa endosimbiosi a permettere l’energia necessaria allo sviluppo di tutti i grandi e piccoli organismi che oggi rappresentano ogni forma di vita pluricellulare sul pianeta Terra.
Esiste però anche un’ulteriore e unica specie vivente capace di utilizzare ambedue i meccanismi per vivere. È quella dei molluschi gasteropodi appartenenti all’ordine dei Sacoglossa. Sia la Costasiella kuroshimae (nota come pecora di mare) che l’Elysia chiorotica Gould (la lumaca a energia solare) sono capaci di produrre energia tramite i mitocondri ma anche tramite la fotosintesi ottenuta dai cloroplasti delle piante acquatiche di cui si nutrono. Il contenuto delle alghe viene infatti digerito a eccezione dei cloroplasti, che vengono incorporati all’interno del tessuto digestivo donando all’animale la tipica colorazione verde delle piante. La Elysia clorotica è anche incredibilmente simile a una foglia, morfologia che le permette di catturare maggiore luce solare esattamente come fanno le piante. Grazie a questo doppio sistema energetico può sopravvivere con la fotosintesi fino a 12 mesi in assenza di cibo.
I ricercatori hanno quindi pensato di poter generare artificialmente tessuti animali che possano utilizzare l’energia sia dei mitocondri che dei cloroplasti. All’Università di Tokyo sono state bioingegnerizzate cellule di criceto aggiungendo all’interno di esse i cloroplasti estratti da alghe rosse. Dopo due giorni queste cellule ibride, oltre al processo aerobico svolto tramite i mitocondri naturali, hanno iniziato a produrre energia anche tramite la fotosintesi garantita dai cloroplasti. È stato anche interessante notare che questa ibridazione permetteva al tessuto di crescere più velocemente del normale quando era esposto alla luce solare. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista “Proceedings of the Japan Academy” e apre interessanti prospettive per lo sviluppo dell’ingegneria tissutale e della carne artificiale. Uno dei principali ostacoli alla crescita di tessuti artificiali in vitro è infatti l’ipossia, cioè la carenza di ossigeno all’interno del tessuto stesso. Negli animali l’ossigenazione avviene grazie a una fitta rete di capillari che portano ossigeno tramite i globuli rossi che scorrono nel flusso sanguigno. Un tessuto artificiale nato dalla ‘coltivazione’ di cellule staminali non possiede questo sistema di irrorazione e quindi è soggetto a una necrosi precoce (morte cellulare).
Le cellule animali ibride, capaci di produrre energia anche tramite la fotosintesi, potrebbero ovviare al problema. Come nel regno vegetale, l’energia potrebbe essere generata esponendo i tessuti alla luce solare senza necessità di sviluppare una rete vascolare con avviene negli animali. Questo potrebbe rivoluzionare la produzione di carne coltivata ma anche permettere la realizzazione di pelle da utilizzare in caso di ustioni o di generare organi artificiali in sostituzione di quelli malati. Rimarrebbe però da risolvere la colorazione verdastra poco invitante. La ricerca apre comunque nuove strade per la medicina rigenerativa ma soprattutto per la produzione sostenibile di alimenti a base di carne.
