In direzione ostinata contro i pregiudizi: Gertrude Elion

Negli anni Quaranta una donna in un laboratorio era una rarità, ma Gertrude Elion aveva ben in chiaro quale era la strada che voleva percorrere: trovare un farmaco contro il cancro. I suoi studi le sono valsi il premio Nobel nel 1988

“Mi chiedono spesso se il premio Nobel sia sempre stato l’obiettivo della mia vita e io rispondo che sarebbe stata una follia. Nessuno dovrebbe puntare al premio Nobel, altrimenti se non lo raggiungi significa che la tua vita è stata sprecata. Quello a cui ambivo era far stare meglio le persone, e questa soddisfazione è molto maggiore di quella che ti può dare qualsiasi premio”. Lo diceva Gertrude Elion in età avanzata, quando il riconoscimento dell’Accademia Reale di Stoccolma le era già stato conferito, pensando però alle tantissime persone che erano state meglio (e moltissime continuano a farlo) grazie alle sue scoperte: i malati di leucemia che vengono curati con la mercaptopurina, i trapiantati che prendono l’azatioprina per bloccare il rigetto degli organi, i malati di artrite reumatoide che la usano come parte della terapia. Ma lo studio di nuovi metodi per produrre nuovi medicinali messo a punto dalla Elion, i suoi colleghi al Burroughs Wellcome e da due intere generazioni di chimici, biochimici, farmacologi e biologi che lei ha formato ha prodotto anche l’acicloguanosina (aciclovir) usata per le infezioni da herpes (HSV, che provoca malattie come il fuoco di Sant’Antonio e la varicella), la pirimetamina impiegata contro la malaria e, in casi particolari, la toxoplasmosi. E pensare che quando cercava senza successo un impiego come chimica, all’inizio degli anni Quaranta del Novecento, si sentiva ripetere lo stesso ritornello: “ha le qualifiche giuste, ma non abbiamo mai avuto una donna in laboratorio e questo potrebbe essere una distrazione”. Leggi tutto “In direzione ostinata contro i pregiudizi: Gertrude Elion”

Dobbiamo avere paura delle piante?

Due storie di fantascienza molto diverse tra loro hanno per protagoniste le piante. Buona scusa per una chiacchierata con Renato Bruni sul tema “piante assassine”

Nel nostro immaginario collettivo, raramente le piante vengono percepite come pericolose. Certo, la storia del giallo è sempre lì a ricordarci che una buona dose di veleni deriva da qualche pianta, a cominciare da quella cicuta che Socrate beve dopo la sentenza del tribunale e che Platone trasforma in uno dei primi casi letterari di avvelenamento: in fondo, chi ha davvero ucciso il “tafano” di Atene? Per il resto, solo raramente il cinema – e quasi esclusivamente quello di serie B – si è occupato del tema. Si ricordano, tra quelli che per un motivo o un altro sono diventati (più o meno) famosi, Il giorno dei trifidi (1951) di John Wyndham; un Attacco dei pomodori assassini (1978) e qualche suo seguito; L’albero del male (1990), dove però è lo spirito maligno che vive nell’albero a essere il cattivo del caso; ma forse gli unici veri casi di film con piante assassine sono The Happening diretto nel 2008 da M. Night Shyamalan e un episodio del Doctor Who, The Seeds of Doom, del 1976.

Pochi esempi, forse perché “tendiamo a vedere le piante come agenti passivi: sei tu che ti avveleni perché entri in contatto con me, non io che attivamente mi avvicino a te”. Lo dice Renato Bruni, del Dipartimento di Scienze degli Alimenti dell’Università di Parma, ma per questa rubrica soprattutto blogger e autore di Erba Volant. Imparare l’innovazione dalle piante (Codice editore, 2015). Eppure “le piante sono quanto di più vicino a un alieno che possiamo incontrare, visto che la loro vicenda evolutiva e la nostra si sono così diversificate nel corso della storia”. A pensarci bene, infatti, raggiungono i loro obiettivi nutritivi e riproduttivi in modo completamente diverso da come fanno gli animali come noi.

Due recenti uscite, però, cercano di dare vita a incubi alla clorofilla con i mezzi del fumetto e del romanzo. Il primo si intitola semplicemente Trees, un fumetto firmato dallo sceneggiatore di culto Warren Ellis (uno che ha dato tantissimo sia alla DC sia alla Marvel, oltre che a molte altre produzioni meno mainstream) e disegnato da Jason Howard, di cui Saldapress ha appena pubblicato il primo (mezzo) volume in italiano. La storia è davvero agli inizi, ma da qualche tempo sul pianeta sono arrivati dei giganteschi alberi, alti chilometri e dal fusto gigantesco. Si sono piantati, è il caso di dirlo, nei più disparati angoli del pianeta, ma nessuno sa che cosa siano davvero. Si sa solamente che vengono dallo spazio, ma paiono disinteressati a qualsiasi attività umana.

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Gli enormi alberi immaginati da Warren Ellison che hanno messo radici a Rio de Janeiro

Renato Bruni ricorda, tra le differenze tra animali e piante, anche la sostanziale immobilità di queste ultime. Un elemento che Ellis sembra intenzionato a sfruttare: gli alberi sono inquietanti quasi esclusivamente per la loro presenza sinistra, senza che abbiano bisogno di fare niente. Le licenze narrative, invece, hanno fatto immaginare a Ellis che queste piante giganti, ciclicamente, rilascino fiumi di liquidi di scarto, distruggendo tutto quello che incontrano. “È completamente diverso da quello che avviene nella realtà”, spiega Bruni, “in cui le piante non sono dotate di un apparato escretore, ma riciclano praticamente tutto”. Le storie che si intrecciano in Trees sono molte, comprese quelle di un gruppo di ricercatori che stanno lavorando in una base antartica, dove, tra le altre cose, si studiano degli stranissimi papaveri neri. Siamo davvero all’inizio, e difficile dire dove andrà a parare la penna di Ellis. Per il momento l’impressione è quella di un grande racconto collettivo che rimanda alle atmosfere di Independence Day ma senza che si arrivi (ancora) allo scontro armato. Vedremo come proseguirà.

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La seconda “storia botanica” è intitolata Clorofilia ed è un romanzo dello scrittore russo Andrej Rubanov. Qui, lo scenario messo sulla pagina è quello di una distopia allucinata. Ambientato in una Mosca del XXII secolo, Clorofilia racconta di una Russia ricchissima dopo aver dato in concessione  la Siberia alla Cina: nessuno lavora più, ma tutti consumano la droga derivata dall’erba. Nessuno sa da dove sia arrivata, ma ricopre praticamente ogni angolo libero, con fusti di diverse centinaia di metri che hanno spinto i moscoviti a costruire palazzi sempre più alti (oltre i cento piani) per arrivare a ricevere irraggiamento solare. Rubanov, diventato famoso per il suo romanzo autobiografico sui suoi anni di carcere, è un autore prolifico e molto attento a usare il genere (ha scritto anche polizieschi e fa anche il giornalista) per analizzare la società contemporanea. In questo romanzo, il secondo pubblicato in Italia da Meridiano Zero, i toni del thriller urbano sfociano presto in una critica sociale irriverente.

Uno degli elementi inquietanti è che il tronco delle piante è ricoperto di squame, un elemento che appartiene al mondo animale, ai rettili. “Fa pensare che la pianta, in questo caso, debba attingere a un elemento animale per essere spaventosa”, dice Bruni. E in effetti, uno dei protagonisti di Clorofilia li definisce come degli “enormi serpenti che escono dalla terra”. “Le piante”, prosegue Bruni, “di solito non fanno scattare l’allarme come lo fanno invece i modi di comunicare degli animali: mostrano i denti, ringhiano, rizzano il pelo e così via. E, a pensarci bene, nelle storie di fantascienza con piante assassine, queste uccidono comportandosi come esseri umani o animali, non propriamente come piante”. Basti pensare a due altri personaggi dei fumetti, in questo caso sostanzialmente buoni, come Swamp Thing, lo spirito della palude reso celebre dal ciclo di storie scritte da Alan Moore all’inizio della sua carriera, e Groot, uno dei membri dei Guardiani della Galassia: sono entrambi piante antropomorfizzate.

Altro elemento inquietante delle piante invasive di Clorofilia è la velocità irreale con cui ricrescono se tagliate. I moscoviti, ci racconta Rubanov, hanno provato a estirparle, ma ricrescevano con una velocità tale per cui hanno deciso di lasciare perdere. “Questo è uno degli aspetti per certi versi più inquietanti delle piante, che le possono addirittura far sembrare magiche,” racconta Bruni, “perché se io mi taglio un braccio, non mi ricresce; ma a molte piante, se tagliate un ramo, questo può ricrescere uguale a prima”. Un elemento che Rubanov utilizza, ma che potrebbe essere alla base di qualche altra storia inquietante ancora da scrivere.

 

da Oggiscienza.it

Genetica mendeliana: realtà storica e mito

150 anni fa Mendel pubblicava un testo tramandato come fondamentale per la genetica. Dimenticato per quasi quarant’anni, è stato riscoperto all’inizio del Novecento. Ma quanta leggenda e quanta verità storica c’è in questa vicenda?

I miti sono ideologia in forma di racconto, specchio delle regole, dei valori e delle aspirazioni in cui la comunità si riconosce (Giancarlo Sturloni, Le mele di Chernobyl sono buone, Sironi, 2006)

Nel 1866 un monaco agostiniano di Brünn, oggi Brno, la seconda città della Repubblica Ceca, pubblica un saggio sull’ibridazione delle piante. A cento cinquant’anni da quell’evento, quel testo di 48 pagine scritto da Gregor Mendel viene universalmente considerato il punto di partenza di una nuova disciplina, la genetica. Occorrono però 35 anni perché si riconosca il valore di quello scritto, grazie all’intervento di tre scienziati: il tedesco Carl Erich Correns (1864 – 1935), l’austriaco, ma di origine morava, Erich Tschermak von Seysenegg (1871 – 1962) e l’olandese Hugo Marie de Vries (1845 – 1935). La storia di Mendel, vendicata dalla Storia, diventa quindi sinonimo di ricercatore troppo avanti per i propri tempi o di genio isolato, lontano dagli ambienti che contavano per il dibattito scientifico dell’epoca. Ma è davvero andata così, con un precursore dimenticato e bistrattato dai contemporanei? Secondo le più recenti ricostruzioni storiche, in realtà, la rivalutazione di Mendel è un mito costruito a posteriori proprio da uno dei suoi riscopritori.

 

Chi è Gregor Mendel?

Nato il 22 luglio 1822 ad Heizendorf, nel nord della Moravia, da una famiglia di contadini, Johann prende il nome di Gregor solamente all’ingresso in monastero. Cagionevole di salute fin dalla tenera età, capisce che non potrà fare l’agricoltore e prendere in gestione la terra lavorata dalla famiglia. È bravo in matematica e fisica, ma i soldi per continuare gli studi non si trovano. Ci pensa una delle sorelle, Theresia, a cui sarà sempre molto legato, che lo finanzia con la propria dote, aprendogli la strada per l’abbazia di San Tommaso di Brünn. Qui, lo accoglie un abate, Cyril Napp, dai profondi interessi scientifici. Ma lo studio è visto bene, una delle forme più alte di lode a Dio, da tutta la congregazione e sottolineato dal motto per scientiam ad sapientiam. Per Mendel si tratta di una situazione ideale: messi finalmente da parte i problemi economici, può dedicarsi allo studio dell’ibridazione anima e corpo.

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Gregor Mendel in abito talare in un ritratto divenuto un classico (Immagine: pubblico dominio)

 

Che cosa ha scoperto?

Tra il 1854 e il 1863, come riportato nel suo saggio del 1866, Mendel studia l’incrocio delle piante di Pisum sativum, il pisello odoroso, una pianta comune. Lo studio è vastissimo, avendo preso in considerazione oltre 28 mila individui, di cui 12.835 finiscono per essere la base di dati della sua pubblicazione, dopo un periodo di elaborazione statistica e revisione di quasi due anni.

All’inizio della ricerca c’è l’identificazione di sette “linee pure” di Pisum: varietà di pisello che differiscono per caratteri facilmente identificabili e molto visibili, come la forma del seme (liscio o rugoso), il colore del seme (giallo o verde), la forma del baccello (rigonfio o grinzoso), il  colore del baccello (giallo o verde), la posizione dei fiori (sul fusto o in cima), il colore dei fiori (bianco o rosa) e la lunghezza dei fusti (alti o bassi). Mendel incrocia individui appartenenti a linee diverse e annota che cosa succede a quei specifici tratti generazione dopo generazione. Mendel nota che incrociando individui con tratti diversi, se ne manifesta solo uno nella prima generazione F1 e viene quindi considerato dominante rispetto all’altro, detto recessivo.

Nella generazione successiva F2, tuttavia, il rapporto tra dominante e recessivo è di 3:1. Si tratta di una semplice distribuzione statistica di caratteri che vengono ereditati a coppie, uno dalla madre e uno dal padre: quando sono accoppiati un dominante e un recessivo a manifestarsi è il dominante. Il tratto recessivo si manifesta in quel caso su quattro in cui si incontrano due tratti recessivi. Da queste osservazioni, che si prolungano per generazioni e generazioni, con varie combinazioni di linee pure e ibridi, nascono le cosiddette leggi della genetica mendeliana, che nessuno ha compreso fino all’inizio del Novecento.

 

La nascita del mito: l’incrompreso

Mettere il lavoro di Mendel alla base della genetica moderna pone alcuni problemi storiografici. In uno studio pubblicato nel 2001, lo storico Randy Moore fa una specie di carrellata di tutti questi problemi. Osserva che il saggio di Mendel non è uno studio dell’eredità, ma dell’ibridazione, il vero argomento di discussione dell’epoca. Nelle sue 48 pagine non v’è traccia delle cosiddette leggi di Mendel e non c’è alcuna precognizione di gene, come invece alcuni agiografi hanno lasciato intendere. In più, c’è un problema terminologico. Mendel usa 150 volte il termine Merkmal, che potremmo tradurre in ‘tratto’. Usa solo una decina di volte il termine Elemente, ‘elemento’ in italiano, che indica una “sostanza sconosciuta che potrebbe produrre Merkmal”. Insomma, Mendel si concentra completamente sulla distribuzione dei tratti visibili, ma non è interessato in modo particolare al modo in cui essi si trasmettano da una generazione all’altra. Gli interessano gli ibridi, non il meccanismo di trasmissione dei tratti.

Moore, inoltre, smonta un altro mito, quello dell’isolamento di Mendel dalla comunità scientifica dell’epoca, per cui il suo lavoro sarebbe passato inosservato. Rimane vero che il monaco agostiniano è un dilettante, ma nell’Ottocento non mancano esempi di altri scienziati di primo piano che hanno esercitato fuori dall’accademia. In più, durante la sua formazione Mendel ha studiato a Vienna presso Christian Doppler (lo scopritore dell’omonimo effetto) e Andreas Von Ettinghausen, la cui teoria dell’analisi combinatoria ha avuto un peso specifico nel lavoro di Mendel. Inoltre, una volta pubblicato, il saggio sull’ibridazione viene fatto spedire a una quarantina di scienziati dell’epoca, Charles Darwin compreso. Addirittura, fino agli anni 2000 si è continuato a trovare successive stampe del saggio mandate da Mendel stesso a diverse istituzioni scientifiche, superando complessivamente quota cento. Solo uno dei destinatari, Karl von Nägeli, naturalista dell’università di Monaco, gli risponde e gli chiede se non si possano ripetere gli stessi risultati con un’altra pianta che stava studiando, lo Hiercium.

Il silenzio dimostra quindi che non è stato compreso dai contemporanei? Secondo Randy Moore si è trattato del tipico caso di una buonissima ricerca che nemmeno il proprio autore aveva il cuore di definire rivoluzionaria come si è fatto in seguito. Ci immaginiamo, quindi, insigni naturalisti e botanici che ricevono l’ennesimo buon lavoro e lo archiviano, non tralasciando, però, di citarlo alla bisogna (come mostrano le citazioni di Mendel in saggi successivi sull’ibridazione).

 

La nascita del mito: la riscoperta

Perché, allora, all’inizio del Novecento Tschermak, de Vries e Correns fanno praticamente a gara per arrogarsi la riscoperta di Mendel? La risposta non è semplice, ma ha fondamentalmente a che fare con la disputa scientifica che tra loro tre si è sviluppata a cavallo tra i due secoli.

Nel 1900 Tschermak scrive un articolo di sole sette pagine che è più che altro un riassunto della propria tesi di dottorato nel quale nota che i propri esperimenti confermano quanto già mostrato da Mendel, in accordo con de Vries e Correns. Tschermak conferma, quindi, i risultati di Mendel, ma non arriva a formulare principi, le leggi di Mendel. Addirittura, non entra nemmeno nel dettaglio della spiegazione del rapporto 3:1.

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Il trio di riscopritori di Mendel a inizio Novecento: (da sinistra a destra), Hugo de Vries, Carl Erich Correns e Erich Tschermak von Seysenegg (Immagine: blogdegenetica)

In contemporanea, Hugo de Vries si convince che i tratti vengono ereditati come unità indipendenti e nel marzo del 1900 pubblica un articolo di 52 pagine intitolato Sulla legge di segregazione negli ibridi negli atti dell’Accademia delle Scienze. Si tratta, nota sempre Randy Moore, di un lavoro estremamente simile nel metodo e nei risultati a quello di Mendel. de Vries, inoltre, adotta i termini ‘recessivo’ e ‘dominante’ introdotti dal monaco 35 anni avanti. Prima del 1900, però, de Vries ha idee leggermente diverse e, evidentemente solo dopo la lettura del saggio di Mendel, comincia a parlare di coppie di fattori ereditate da madre e padre. de Vries, più che un riscopritore di Mendel, sembra un ricercatore che ha ricalcato con il proprio lavoro quello di un altro, sperando di ricavarne qualcosa di buono per la propria carriera.

È a questo punto che si affaccia sulla scena Correns, probabilmente lo scienziato a cui molti dei meriti di Mendel dovrebbero essere attribuiti. È l’unico, fino a quel momento, ad aver fino in fondo capito il saggio di Mendel, probabilmente molto più di quanto non avesse fatto il suo stesso autore. Correns scopre il corretto rapporto 9:3:3:1 nella manifestazione nelle generazioni successive di due tratti; scrive apertamente di due tratti come ereditati da due unità separate; introduce una teoria dell’ereditarietà semplice, ma molto simile a quella che oggi chiamiamo genetica mendeliana; introduce il termine Anlage per descrivere un determinante discreto che si può trasmettere dal genitore ai figli: qualcosa di molto simile a ciò che oggi chiamiamo ‘gene’; è il primo ad avanzare l’ipotesi che i quattro diversi fenotipi prodotti dall’incrocio di due ibridi possa avvenire durante la meiosi.

Insomma, il più probabile vero riscopritore di Mendel è Correns. Non nel senso che prima del suo intervento il lavoro di Mendel fosse dimenticato in qualche oscura biblioteca dove nessuno lo leggeva, come mostrano i tentativi di Tschermak e de Vries di farne una propria scoperta. Il punto è che Correns è il primo che ha capito che i dati raccolti da Mendel potevano contribuire a spiegare l’ereditarietà dei tratti. Su di essi, quindi, affiancati dalla proprie ricerche, costruisce le proprie idee scientifiche che abbiamo elencato qui sopra. E dal punto di vista della comunicazione, Correns ha buon gioco a utilizzare Mendel per entrare nel dibattito con gli altri due e mostrare la superiorità della propria posizione. Così facendo, attribuisce a Mendel, forse senza volerlo, più meriti di quanti non ne abbia davvero avuti. Il risultato è che oggi noi parliamo della prima legge di Mendel anche se è stato Correns a formularla; parliamo di genetica mendeliana, quando non è forse mai esistita prima di Correns. Ancora una volta, la storia della scienza sembra indicare che le scoperte arrivano raramente per l’intuizione e il genio di uno solo. Più spesso la ricerca prende diverse direzioni contemporaneamente, a volte prendendo anche strade cieche, interpretando in maniera discutibile le ricerca precedenti, facendo passi a vanti, ma anche molti indietro e a lato. Sempre, le semplificazioni non rendono giustizia alla difficoltà dell’impresa scientifica.

Per approfondire

Sono molte le biografie di Mendel in circolazione. Una delle migliori è Il monaco nell’orto di Martin Hening Robin. Ma è molto interessante anche il ritratto breve scritto da Edward Edelson per la serie dei Portrait della Oxford University Press.

L’articolo di Randy Moore si intitola The “rediscovery” of Mendel’s work e lo si può trovare a questo indirizzo.

Immagine banner: Wikimedia Commons

[Da Aula di Scienze]

La «quadrupla elica» del DNA

Il luogo è sempre lo stesso: l’Università di Cambridge, in Gran Bretagna. L‘oggetto di ricerca, pure: il DNA. A cambiare sono i protagonisti. All’inizio degli anni Cinquanta, Francis Crick e James Watson vi scoprono la struttura a doppia elica del DNA e pubblicarono i loro risultati in un paper estremamente celebre, anche per la brevità, che uscì sulle pagine di Nature nel 1953. Sessant’anni dopo un gruppo di ricercatori guidato dall’italiana Giulia Biffi mostra come il DNA possa assumere anche una conformazione a “quadrupla elica”, dimostrando che questa possibilità si verifica anche nel genoma umano. I risultati sono stati da poco pubblicati su Nature Chemistry.

Leggi il resto su Aula di Scienze

La lezione di Dulbecco, “Non aver paura di conoscere”

Le scoperte di Renato Dulbecco sono state determinanti per comprendere la relazione tra Dna, virus e cancro e gli sono valse il premio Nobel nel 1975. A guidarlo, la curiosità per le frontiere della conoscenza e la convinzione che era necessario passare dallo studio approfondito del Dna per comprendere al meglio il funzionamento del nostro corpo e individuare le migliori strategie per la medicina del futuro. Dulbecco ha portato la scienza sul palco del Teatro Ariston, giudicandola un’occasione imperdibile per dare popolarità alla scienza.