Un approccio affascinante e molto promettente alla manipolazione genetica è quello dei cosiddetti cromosomi artificiali. Un cromosoma umano artificiale (Hac, human artificial chromosome) è un micro-cromosoma che, inserito in un gruppo di cellule umane, può agire in tutto e per tutto come le sue controparti naturali. E ciò a dispetto delle sue dimensioni molto limitate – tra le sei e le dieci megabasi, invece che le cinquanta-duecentocinquanta megabasi che compongono i cromosomi umani naturali (una megabase corrisponde a un milione di paia di basi). L’utilità degli Hac sta nella possibilità di integrare più facilmente nelle cellule nuovi geni capaci di effettuare svariati compiti – ad esempio la prevenzione o la cura di svariate patologie.

A tessere le lodi dei cromosomi artificiali è il già citato Gregory Stock, biofisico, imprenditore biotech, e accademico americano – tra l’altro tra i primi a sostenere la legittimità dello studio scientifico del processo d’invecchiamento, allo scopo di prolungare l’aspettativa di vita umana – impresa alla quale i cromosomi artificali potrebbero contribuire notevolmente, stando allo studioso.  L’autore di Redesigning Humans sottolinea come tale tecnologia, che sembra veramente fantascienza, venga già utilizzata nei sistemi animali – ad esempio nei topi, che hanno dimostrato di poter trasmettere i cromosomi artificiali alle generazioni successive. Tra i due metodi conosciuti per la produzione di cromosomi artificiali, ossia ricavarli da parti di questo o quel cromosoma naturale oppure crearli ex-novo, il primo è senz’altro il più semplice da mettere in pratica, visto che il secondo richiede conoscenze relative alle strutture portanti dei cromosomi che possediamo solo in parte.

Per fare qualche esempio di ricerca concreta, citiamo uno studio realizzato nel 2010 da un gruppo di studiosi giapponesi. Un team dell’Università di Tottori, guidato da Yasuhiro Kazuki, ha creato un cromosoma artificiale battezzato 21Hac ricavato da una porzione del cromosoma 21 che si è dimostrata mitoticamente stabile – ossia in grado di attraversare le fasi di riproduzione cellulare, trasmettendosi così alle cellule “figlie”, come tutti gli altri cromosomi. Gli studiosi hanno dimostrato di poter trasferire tale cromosoma in cellule di topo, di pollo e umane. Non solo: utilizzando 21Hac, gli scienziati hanno potuto inserire all’interno di cellule tumorali un gene prelevato dal virus dell’herpes simplex capace di indurre in modo indiretto il “suicidio cellulare”. In sostanza tale gene è in grado di attivare alcuni farmaci antivirali, che possono poi uccidere in modo selettivo le cellule cancerose così manipolate, lasciando intatte quelle sane.

Invece nel 2011 un team degli Innovative Drug Research Laboratories di Tokyo e dell’Università di Tottori, guidato da Minoru Kakeda, ha creato un cromosoma umano artificiale troncando il cromosoma 14 e introducendo in quello nuovo un set di geni in grado di aumentare la produzione di eritropoietina, sostanza che controlla la formazione di globuli rossi – un risultato che in futuro potrebbe avere importanti implicazioni sia per la pratica clinica, sia nel mondo del doping.

Un’interessante possibilità, sottolinea Stock, è quella offerta dallo studio delle persone affette dalla sindrome di Down, le quali avrebbero un’incidenza molto più bassa della media di certi tipi di tumore, in alcuni casi anche del 90 per cento. Tale fenomeno sarebbe dovuto proprio al possesso di una terza copia del cromosoma 21 – anomalia che sta appunto all’origine della sindrome in questione. È dunque possibile che alcuni geni presenti nel cromosoma 21, quando sono presenti in tre copie invece che due, abbiano un effetto protettivo, effetto che magari potrebbe essere simulato con un apposito cromosoma artificiale che non porti con sé però i problemi della sindrome di Down.

I cromosomi artificiali possono essere testati molto bene grazie al fatto che, a differenza della terapia genica classica, non dovrebbero implicare rischi di interferenza diretta con il funzionamento dei geni presenti sugli altri cromosomi. Tra le loro potenziali applicazioni, Stock include anche la possibilità di dotare gli esseri umani della capacità di vedere al buio, una prospettiva molto più vicina di quanto si creda: si consideri infatti che tale risultato è già stato ottenuto di recente – tramite una tecnica diversa, ossia una semplice iniezione oculare di clorina E6, una sostanza presente nei pesci di profondità – da Science for the Masses, un gruppo di biohacker di Tehachapi, in California.

Ora i cromosomi artificiali vengono sperimentati sui topi, entro breve potranno essere applicati ai primati, e l’uomo sarà solo il prossimo passaggio logico.