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Ora rinascono le idee di Achille Bertelli: l’iniziativa che raccoglie il testimone scientifico

Così il dottor Matteo Bertelli rilancia la ricerca attorno alle molecole naturali

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Tutto quello che sappiamo sul rapporto tra molecole naturali ed origine della vita

Le molecole naturali hanno qualcosa a che fare con l’origine della vita? E cosa sappiamo, in realtà, della nostra esistenza in termini chimici, fisici, biologici e dunque molecolari? Il professor Salvatore Chirumbolo è uno dei massimi esperti in materia. Incaricato presso il il Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento dell’Università di Verona,  è specializzato in campo biomedico e biochimico  clinico. Chirumbolo, però, si è interessato pure alla epistemiologia. Tra le sue collaborazioni, vanta quella con il Dr Antonio Vella, immunologo e studioso del comparto B e delle cellule B memoria.

Academic Editor di Heliyon (Cell Press), Nutrition (Elsevier), International Immunopharmacology (Elsevier) e Molecules (MDPI) è anche autore di oltre 250 pubblicazioni accademiche. Chirumbolo, da tre anni, fa parte della Top Ranking List dei 100,000 migliori scienziati del mondo. Una classifica derivata da uno studio di J. Ioannidis, dell’Università di Stanford, che è stata pubblicata su PLoSone. Ultimamente, si è distinto per aver combattuto clinicamente guarendo molte persone dal Covid-19 e per aver scritto “L’Italia ai tempi del coronavirus”, che è edito da PM Editore.

Quale collegamento tra le molecole naturali e origine della vita?

Si tratta di una domanda intrigante. Finora la scienza ha collocato le molecole sull’esclusivo e fondamentale piano dell’abiogenesi, cioè la genesi della vita per caso e necessità. Tuttavia, è intuitivamente comprensibile che il caso non generi da solo un ordine funzionale, uno scopo o “teleonomia”, la necessità è stata concettualmente inserita per colmare questo vuoto. Ma, a nostro parere, c’è dell’altro che “fa in modo”, diciamo così, che le molecole non formino solo un oggetto inanimato ma un sistema “vivo”. Cosa permetta di originare un oggetto distinto e vivo da uno inanimato, malgrado fatto dalle stesse molecole, un oggetto vivente da un oggetto morto, è stato e continua ad essere l’oggetto della nostra ricerca. Ci è voluto un po’ di coraggio, abbiamo iniziato a gettare le basi del pensiero razionale che porta laggiù, ma senza questo coraggio non si fanno le grandi scoperte. Il rapporto tra molecole e vita sta tutto in un fenomeno, scoperto dal Nobel Ilya Prigogine, chiamato “dissipazione”, non sta dunque esattamente nel caso e nella necessità, anche se queste non sono per forza scomparse dalla scena.

Lei parla di “prospettiva riduzionistica” nello studio. La chimica, la fisica e la biologia non bastano a spiegare l’origine della vita?

Purtroppo no, ma non lo fanno “da sole”. Da sole sarebbe “riduzionismo”. Insieme, invece, potrebbero farlo eccome. E’ necessaria una nuova epistemologia, un nuovo sguardo sulla lettura del mondo. Noi ci stiamo provando e devo ammettere che da quando abbiamo iniziato si è aperto un mondo. Quello che abbiamo scoperto è che la natura “ordinata” delle cose è un sottoprodotto della dissipazione, non è l’arrivo, il fine ultimo. L’avere letto il mondo con la prospettiva ordinante della logica, della categorizzazione, ci è servito moltissimo ad interpretarlo e ad usarlo, creando la scienza e la tecnologia, che sono e rimangono una cifra fondamentale e caratteristica delle civiltà occidentali, Ma esattamente l’utilità si è sostituita al pensiero e quest’ultimo si è adeguato a rigide regole logico-induttive che oggi ci fanno pagare caro la nostra arroganza di avere capito tutto. La scienza è un linguaggio, uno dei tanti, ma assolutamente rigorosa nel dirci la trama vera del mondo, se è usata “ab integrum” e non parcellizzata in discipline. Infatti, tutti noi che lavoriamo in campo accademico, crediamo che siano “i risultati” il vero oro della scienza. In realtà è il “pensiero”, perché senza questo il risultato è solo muta ed insipiente pietra. La scienza va ripensata nella sua integrità razionale. Solo allora chimica, fisica e biologia, potranno aiutarci a sapere la verità su cosa siano la vita e la sua origine. In Università si pensa molto poco e si pubblica molto, per avere ranking alti. Così non può andare. 

Che cosa sono le le strutture dissipative di Prigogine e la dissipazione delle informazioni?

Un esempio di struttura dissipativa sono i mulinelli d’aria che formano i tornadi o le trombe d’aria o lo stesso mulinello di quando versi velocemente un gran volume di acqua nel lavandino. Si formano per “dissipare” forze di contrasto, che, nel caso dei fluidi (aria o acqua), possono essere densità, viscosità, eccetera. La cosa interessante è che il mulinello d’aria è una struttura “indipendente” e “ordinata”, dura quel che dura, ma è distinta, dal resto del mondo. Porta in sé due cose: è distinta ed è ordinata. Ci somiglia, potremmo dire, facendo una metafora. E questo ordine è una ripetizione. La struttura dissipativa si mantiene distinta ed ordinata ripetendo una dinamica neghentropica. L’ordine all’interno di una struttura dissipativa continua a formarsi per dissipare le forze di contrasto, riducendo l’entropia. Ora, qui io lo sto spiegando in modo un po’ pedestre, e me ne scuso, occorrerebbe la formulazione matenatica e maggiore rigore nel linguaggio, ma si tenga presente che tale dinamica (dissipativa, appunto) avviene per diversi sistemi chimico-fisici, come le celle di Bènard-Rayleigh o i cicli di Belousov-Zhabotinsky. Questi sistemi sono destinati ad esaurirsi. Nello studio che stiamo affrontando abbiamo descritto un secondo sistema dissipativo, che agisce dentro quello chimico-fisico (chiamato di Boltzmann) e che dissipa informazioni, un sistema dissipativo delle informazioni (chiamato di Shannon) senza il quale la dissipazione scoperta da Prigogine si esaurirebbe in pochi minuti o ore, non durerebbe lo spazio di una vita. La dissipazione di Shannon, che oggi stiamo studiando inizialmente su basi teoriche, potrebbe spiegare l’autopoiesi di Maturana. La dissipazione di Shannon avviene grazie al fatto che, ad ogni dinamica dissipativa chimico-fisica, c’è un cambiamento informazionale e il cambiamento segue la dinamica dissipativa di Boltzmann, per cui è una dissipazione anch’essa. Il cambiamento è registrato dall’acqua, e questo spiegherebbe perché l’acqua è fondamentale per la vita.

Quali nuove direttrici avete disegnato mediante il vostro studio?

Sicuramente siamo degli apripista. Appena pubblicato il lavoro il Prof  Peter Strazewski, della Claude Bernard University di Lione, si è mostrato interessatissimo e pronto a collaborare con le nostre ricerche, così come diversi colleghi qui all’Università dove lavoro e in Norvegia. La direttrice più imponente, che stiamo seguendo passo dopo passo e per la quale sono in progress altre pubblicazioni ed un testo divulgativo in italiano, è di capire cosa sia la mente e come sia nata la mente umana. Siamo partiti dalla biologia con l’avventura di scalare questo Everest imponente. La teoria delle strutture dissipative di Shannon ci sta consentendo, fin da ora, di capire cosa sia il “self”, concetto fondamentale tanto in immunologia quanto in neuroscienze e di comprendere cosa sia in fondo in fondo anche il concetto di “memoria”, radici fondanti di ciò che poi potremmo descrivere come coscienza e come mente. Devo dire che il pungolo continuo del mio collega ed amico Antonio Vella, con il quale condivido questa splendida avventura scientifica che, oltre ad essere un ottimo immunologo, ha una cultura spropositata nel pensiero fondante le neuroscienze cognitive, mi spinge sempre ad approfondire ciò che nasce dalla mia ricerca. E questa è, per me, la vera collaborazione, in scienza.

“Confidiamo che siano in grado di fornire un contributo diretto nel chiarire cosa sia la vita per la scienza”. Questo è tratto dall’abstract. Ci spiegherebbe questo concetto?

Certo. Ad oggi la scienza uffiiciale non ha ancora una risposta chiara ed esaustiva su cosa sia la vita, soprattutto perché la biologia è rimasta su un piano descrittivo, talvolta perfino empirico, e le scienze matematiche e fisiche, messe in secondo piano, soprattutto nei curricola di studio avanzato in campo biomedico. E’ necessario pensare ad una nuova epistemologia, una nuova lettura del mondo. La tragica esperienza del COVID ci sta avvertendo che la scienza deve cambiare la sua impostazione più radicale e profonda, in senso razionale, non tanto sperimentale. Piano piano siamo diventati ignoranti, poiché troppo aridamente pragmatici. Ritornare a camminare sul terreno dei “fondamenti” della scienza, anche di quella biologica, è oggi non solo importante ma perfino vitale, come ho scritto nel mio testo sul COVID. Senza un pensiero alto, non si può neanche fare un atto pratico piccolo. Senza un’educazione alta, non si può neanche prendere una decisione spicciola.

Quali nuove prospettive dopo questo studio? E quali altri studi in programma o già compiuti?

Attualmente stiamo cercando di studiare sperimentalmente i fondamenti biologici del self e avviato sulla carta un progetto per la dimostrazione sperimentale della dissipazione di Shannon in sistemi markoviani. In questa fase stiamo corroborando l’impianto concettuale, che è già molto arduo, e le collaborazioni con i colleghi internazionali in modo da poter creare una task force scientifica e sviluppare le nostre idee e i nostri risultati. L’idea è quella di formulare un assunto sincretico su cosa possa essere definita “vita”, di modo che lo si possa usare anche nelle esplorazioni della vita su esopianeti, perfino dalla Terra. Abbiamo già delle idee in proposito che speriamo poter pubblicare presto.

Molecules, Information and the Origin of Life: What Is Next?

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