Un ragno dai geni modificati produce seta rosso fluo 

La seta prodotta dai ragni è molto studiata da chi è alla ricerca di nuovi materiali super resistenti. Non a caso, negli anni gli scienziati hanno decifrato il codice genetico di questi aracnidi per poter sintetizzare, in laboratorio, proteine della seta identiche a quelle prodotte dagli animali. E di recente la ricerca scientifica sulle ragnatele ha fatto ulteriori passi avanti.

Di tele di ragno ne esistono di varie forme e modelli, ma tutte hanno un elemento in comune: sono fatte di seta flessibile, leggera, molto resistente e biodegradabile. In proporzione al peso, la ragnatela è più resistente del kevlar e addirittura più solida dell’acciaio. Ecco perché gli scienziati se ne stanno occupando: per cercare di produrre degli innovativi materiali del futuro.

Le scoperte hanno permesso di avviare studi su nuove fibre da impiegare ad esempio in medicina (come tessuti in chirurgia, oppure come fili di sutura di nuova generazione) e nella difesa, integrando la seta ispirata alle ragnatele nei giubbotti antiproiettile.

Di recente, alcuni ricercatori dell’Università di Bayreuth in Germania hanno pubblicato i risultati del loro lavoro sulla rivista Angewandte Chemie. Lo studio è stato condotto sui ragni della specie Parasteatoda tepidariorum e sulle loro ragnatele e ha visto l’impiego di una tecnica di ingegneria genetica di cui si parla molto di questi tempi: la CRISPR-Cas9.

Si tratta di una procedura di manipolazione del DNA che tra le altre cose è valsa il premio Nobel per la chimica nel 2020, attribuito per la prima volta a due donne, Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna.

Cercando di semplificare, il metodo impiegato consente di apportare delle modifiche genetiche permanenti e mirate al DNA. La CRISPR-Cas9 utilizza una proteina che funge da forbice molecolare e che viene indirizzata da un frammento di RNA per identificare il punto esatto in cui tagliare il DNA. Una volta che il sistema proteina-RNA si lega al DNA e lo taglia, il segmento originale può essere rimosso oppure sostituito.

Nel caso dei ragni studiati in Germania, un gene di partenza, coinvolto nello sviluppo degli occhi degli aracnidi, è stato sostituito introducendo una modifica che permette a questi animali di produrre una seta rossa fluorescente. Per farlo gli scienziati hanno prima disattivato il gene normalmente presente nel DNA, sostituendolo in seguito con quello che codifica per le proteine della seta e inserendo la proteina rossa fluorescente.

Un risultato che non sembra avere un’applicazione concreta, ma che – secondo gli autori - ha il pregio di dimostrare fino a che punto ci si possa spingere nel modificare il DNA di un essere vivente. In questo caso, sebbene una ragnatela rossa fluo non presenti una particolare utilità, c’è chi intravvede nella tecnica un enorme potenziale per produrre della seta con nuove e interessanti caratteristiche.

Non è la prima volta che si inseriscono proteine fluorescenti in un essere vivente. La tecnica è ad esempio usata per rendere fluorescenti fiori, batteri e anche per marcare l’espressione di un gene o la presenza di un tumore. Oltre alla proteina rossa usata per i ragni, la più utilizzata è la GFP, cioè la Green Fluorescent Protein, una proteina fluorescente verde che ha meritato il Nobel per la chimica nel 2008.

L’impiego di queste proteine come coloranti è quindi una pratica frequente in laboratorio, ma è la prima volta che la si applica ai ragni. Per gli autori, lo studio condotto in Germania potrebbe ora stimolare e facilitare nuove ricerche nella scienza dei materiali, con la possibilità di modificare la seta prodotta dai ragni per migliorarne le proprietà, come ad esempio la resistenza.

L’obiettivo potrebbe essere quello di ottenere tele di ragno più robuste e più elastiche, creando materiali innovativi con applicazioni in svariati campi, rendendo quindi le ragnatele di Spiderman un po’ più vicine.