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4 Novembre 1986: comincia la decifrazione del Genoma Umano

Esattamente 24 anni fa il Department of Energy (Doe) degli Stati Uniti annunciava quello che passerà alla storia come uno dei più importanti progetti scientifici del genere umano, ovvero l’inizio di una ricerca pubblica internazionale per la decifrazione del “genoma umano”, ovvero la mappatura dell’intera sequenza delle coppie di basi azotate che formano il Dna dell’uomo, analizzando gli oltre tre miliardi di nucleotidi che lo compongono, identificando e localizzando nel giusto ordine, dal punto di vista fisico e funzionale, tutti i circa 25-30mila geni della sua catena di cromosomi. Un progetto scientifico di tale vastità che fin dall’inizio erano stati calcolati oltre 30mila anni-uomo di lavoro per completarlo ed una spesa preventivata di 2 miliardi di dollari (che a consuntivo richiederanno un miliardo in più). Per questo fu pensato fin dall’inizio in una dimensione internazionale. Oltre agli Usa nel progetto furono infatti coinvolti anche genetisti inglesi, francesi, giapponesi, cinesi, tedeschi, indiani, neozelandesi. Anche l’Italia vi aderì con un’equipe scientifica coordinata dal prof. Dulbecco. Vi ha attivamente operato, fra gli altri, anche il noto scienziato ferrarese Guido Barbujani.

La ricerca vera e propria, annunciata nel 1986, ha avuto effettivamente inizio nel 1990 sotto la guida di Jamelia D. Wilkinson presso la rete degli Istituti Nazionali della Salute degli Stati Uniti. Ci vollero dieci anni per giungere ad una prima bozza del genoma (per la precisione il 22 Giugno dell’anno 2000, a cura di un’equipe del Genome Bioinformatics Group della Ucsc, composta da Jim Kent, Patrick Gawin, Terrence Furey e David Kulp). Furono l’allora presidente Usa Clinton ed il primo ministro britannico Tony Blair a darne l’annuncio con un’emozionante e solenne dichiarazione congiunta.

L’attività del Consorzio Pubblico Internazionale di Ricerca sul genoma ricevette in quel momento un’ulteriore accelerazione e nuovi stimoli, anche perché nel frattempo stava facendo grossi progressi anche un progetto parallelo di ricerca privata condotta dalla società Celera Corporation di Craig Venter.
Fra Pubblico e Privato si determinò in quegli anni una vera e propria corsa al genoma. In ballo c’erano le prospettive future della scienza e della medicina in particolare, per stabilire se sarebbe rimasto un campo aperto di natura pubblica, od un recinto di licenze industriali di carattere privato. Solo pochi giorni fa, nel 2010, c’è stato un definitivo pronunciamento legale sull’impossibilità di “brevettare” privatamente sequenze del genoma umano a fini speculativi; ma in quegli anni, gli Anni Novanta, la prospettiva di un possibile sfruttamento commerciale privato delle scoperte sul genoma era ancora del tutto aperta. E la febbrile ricerca della Celera Corporation procedeva a ritmo sostenuto, dando l’impressione di essere in vantaggio sulla ricerca pubblica, grazie anche ad un sapiente uso della comunicazione e dei mass media da parte di Craig Venter.

Il progetto pubblico riuscì comunque ad essere completato entro il 2003, con circa due anni di anticipo sul termine previsto. La maggior parte del sequenziamento finanziato dal Governo Usa è stata elaborata principalmente in centri di ricerca americani, del Regno Unito, del Canada, della Nuova Zelanda, ed in parte anche dell’Italia.

Un’altra tappa importante è stata raggiunta nel Maggio del 2006, dal versante privato della Celera Corporation, quando la sequenza dell’ultimo cromosoma umano è stata pubblicata sulla rivista Nature.

Quello studiato finora è stato il genoma umano aploide. Altri gruppi, quali l’International HapMap Project, Applied Biosystems, Perlegen, Illumina, JCVI, Personal Genome Project e Roche-454, hanno esteso le proprie ricerche genetiche anche ai genomi umani diploidi.

Fra le principali scoperte cui sono giunti gli scienziati del Progetto Genoma figura la determinazione del numero di geni di ciascun essere umano, circa 24mila, lo stesso numero dei geni dei topi, il doppio di quelli di alcuni vermi.

Il Progetto Genoma ha posto fine anche a qualsiasi presupposto scientifico di ogni razzismo: le razze umane sono infatti risultate uguali al 99,99% del genoma (scoperta che potrebbe presupporre la discendenza da un’unica madre).

Si è scoperto anche che la maggior parte delle mutazioni genetiche avviene ad opera del maschio che deve quindi essere considerato il principale responsabile nella trasmissione di variazioni e anomalie genetiche.

Si è stabilito quindi che in ogni cellula umana vi sono circa 2 metri di Dna, avvolti in 46 gomitoli (cromosomi). Srotolarli, ovvero decodificare e scrivere in sequenza tutte le “lettere chimiche” che li compongono, significherebbe stampare una rivista di oltre 350mila pagine…


Il Progetto Genoma ha dunque raggiunto il suo primo traguardo. Ma questo è stato solo un punto di ripartenza per moltissime ulteriori ricerche. C’è infatti ancora tantissimo lavoro da fare. “La rivoluzione generica è appena cominciata”, ha detto Craig Venter. “Nel prossimo decennio, grazie a macchine per sequenze rapide a basso costo e di computer più potenti, cambierà il modo di curare molte malattie”, ha aggiunto Francis Collins attuale responsabile del Consorzio Internazionale di ricerca.

Fin dal 2006 è stato lanciato infatti un nuovo progetto, il Cancer genome atlas, che si propone di censire tutti i geni coinvolti nell’oncogenesi dei tumori umani, con l’obiettivo di giungere ad una loro prevenzione “personalizzata” per ciascun essere umano con fattori genetici di rischio. A che punto siamo? A metà strada… a metà strada di un sogno che dura da secoli: sconfiggere definitivamente il cancro.
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AGENDA STORICA DEL 4 NOVEMBRE.
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IL GIORNO IN CUI EINSTEIN “CURVÒ” L’UNIVERSO

einstein4 Novembre 1916, Albert Einstein, allora appena 37enne, enuncia per la prima volta, davanti agli Accademici di Prussica, la sua teoria della relatività generale. Nell’arco di poche ore quel giovane scienziato ridisegna, sarebbe più esatto dire “rivoluziona”, la fisica e le sue leggi, cambiando per sempre la concezione dello spazio, del tempo, della gravità, aprendo le porte di nuove dimensioni della materiale e dell’universo. Secondo la teoria di Einstein la gravità non è una forza come le altre, ma è una conseguenza del fatto che lo spazio-tempo non è piatto ma curvo, o meglio “incurvato” dalle masse. Ne consegue che lo spazio ed il tempo non sono coordinate rettilinee, ma quantità dinamiche, che risentono le movimento dei corpi, movimento che a sua volta modica la curvatura dello spazio-tempo generando onde gravitazionali che ne modificano la struttura, in un’interazione che vede allo stesso tempo la struttura dello spazio-tempo influire sul movimento dei corpi celesti. La Terra, secondo Einstein, si muove quindi in uno spazio-tempo curvo su una traiettoria in realtà rettilinea, che noi però continuiamo a vedere anch’essa curva nel nostro normale spazio percettivo a tre dimensioni.
Da questa intuizione derivano anche le attuali visioni della fantascienza (vedi la velocità “a curvatura” di Star Trek) che da sempre precede con la fantasia la scienza vera e propria.
Alla possibilità di “curvare” l’Universo, per compiere balzi fisici e dimensionali oggi impensabili, sono infatti legate le ipotesi dei viaggi nel tempo e fra le galassie (altrimenti impensabili nell’Universo “rettilineo” prima di Einstein).
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L’ONCOTOPO: IL PRIMO ANIMALE TRANSGENICO “BREVETTATO”

OncotopoSe Einstein con la sua teoria della relatività nel 1916 ha superato i confini dimensionali dell’Universo come era conosciuto prima, nello stesso giorno, il 4 Novembre, di 75 anni dopo (1992), viene superato un altro confine etico e scientifico che non si sarebbe mai pensato valicabile da parte della scienza. Eppure, in quel giorno, l’uomo ratifica, con tanto di carta bollata, la sua capacità di eguagliare alcuni aspetti della “genesi”: il 4 Novembre 1992 viene infatti “brevettato” in Europa il primo animale transgenico creato dall’uomo. Si tratta dell’”oncotopo”, creato in un laboratorio della Harvard University in America. Gli Usa avevano già riconosciuto il brevetto di questa nuova creazione della genetica fin dal 1988. La domanda per un analogo riconoscimento da parte dell’Ufficio Europeo dei Brevetti (Epo) era stata depositata fin dal 1985, in contrasto con la Convenzione Europea che proibiva di “brevettare” specie animali fin dal 1962 (anche per sbarrare la strada a futuri sfruttamenti commerciali della manipolazione genetica dell’essere umano). Sarà la multinazionale americana della chimica, il gruppo Du Pont (che nel frattempo aveva acquisito il brevetto americano), con il suo ricorso, a “rompere” la frontiera etica dell’Europa che alla fine riconoscerà il brevetto, motivandola con l’importanza che l’”oncotopo”, come cavia transgenica di laboratorio, avrebbe avuto per la ricerca medica ed il benessere dell’umanità.
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L’INVENZIONE DEGLI ANIMALI-FARMACIA

Pochi anni prima dell’”oncotopo”, il primo animale transgenico brevettato dall’uomo, c’era stato, nel 1987 sempre nel mese di Novembre, un’altra importante rivoluzione genetica: sulla rivista “Bio Technology” veniva annunciata la realizzazione del primo animale transgenico in grado di produrre sostanze farmacologiche utili per l’uomo. Si trattava anche in questo caso di una topolina in grado di secernere nel proprio latte una sostanza anticoagulante (tPA) utilizzata in cardiologia nei trattamenti post-infarto. Questa risultato è il frutto delle ricerche compiute da due ricercatori americani, Lothar Henninghausen e Katharine Gordon, per conto della società biotecnologica Genzyme. Fu il primo passo di una nuova branca scientifica (e industriale) protesa ad avvalersi di animali con geni modificati per ottenere sostanze (farmaci) che sarebbe stato troppo costoso, ed a volte impossibile, ottenere con altre tecniche nei laboratori. Dopo l’anticoagulante dal latte di topo, verrà nel 1991 la “alfa-uno-antiprisina umana” derivata da una pecora geneticamente modificata oer curare malattie come la fibros i polmonare, enfisema e cirrosi epatica; nel 1992 sarà la volta della “lactoferrina” derivata da un vitello transgenico per curare tumori e altre malattie del sistema immunitario dell’uomo; nel 1992 verrà annunciata la produzione di emoglobina da parte di due scrofe transgeniche; mentre nel 1993 la stessa società che aveva aperto la strada dei farmaci da animali transgenici, la Genzyme, annuncerà di aver ottenuto, sempre dal latte di topoline geneticamente modificate, una proteina chiamata “Cftr” fondamentale nella cura e prevenzione della fibrosi cistica.
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A LONDRA VIENE ESEGUITA LA PRIMA “TAC”

tac_bigIl 4 Novembre si conferma un giorno importante per la medicina moderna, anche per un altro evento scientifico: nel 1972, in questa stessa data, viene infatti effettuato, a Londra, il primo esame con la Tac (tomografia assiale computerizzata) su un uomo. Il primato spetta all’Atksinson Morley’s Hospital. Si tratta di un sistema ideato dall’ingegnere inglese Godfrey Hounsfield e prodotto dalla britannica EMI, con il fondamentale apporto anche degli studi dell’americano Alan McLeod Cormack. La Tac permette di visualizzare l’interno del corpo umano abbinando la radiografia ad una scansione computerizzata. La Tac, assieme alla Risonanza Magnetica, ha rivoluzionato la diagnostica medica. I suoi due inventori – Hounsfield e Cormack – hanno ricevuto il premio Nobel nel 1979.
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UN MEDICO INVENTA LA MITRAGLIATRICE… PER FAR FINIRE LA GUERRA!

Gatling_350Come al solito il progresso scientifico e tecnologico è “double face”. Così mentre, come abbiamo descritto nei capitoli precedenti, ci sono stati scienziati che hanno dedicato la vita per trovare nuove cure e salvare più vite umane, ce ne sono stati altri che invece hanno escogitato congegni per uccidere più uomini nel più breve tempo possibile. E’ il caso dell’americano Richard Gatling che il 4 Novembre 1862 brevetta la mitragliatrice. Strano ma vero: Gatling è un medico, al seguito dell’esercito unionista del Nord, nella guerra civile americana; la sua micidiale invenzione doveva, nelle sue intenzioni, provocare la fine anticipata del conflitto, riducendo gli spargimenti di sangue.
La sua prima mitragliatrice era composta da dieci canne da fuoco, poste in circolo (in una specie di rullo ruotante), con una capacità di sparo di 350 colpi al minuto. L’invenzione di Gatling sarà poi perfezionata da Maxim nel 1884. Diventerà una delle armi più micidiali di tutti i tempi. La sua capacità di uccidere è sempre proporzionalmente aumentata. La sua capacità di dissuasione dalla guerra, come sperava il suo inventore, non è purtroppo mai andata di pari passo. Anzi…
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IN UN SALOON, IL PRIMO REGISTRATORE DI CASSA

RittySe sui campi di battaglia le mitragliatrici crepitavano fin dal 1862, bisogna attendere il 4 Novembre di 17 anni dopo, il 1879, per familiarizzarsi con un altro “crepitio” della vita civile. Alludiamo a quello dei tasti dei registratori di cassa. Il primo “macchingegno” di questo genere viene brevettato dal proprietario di un saloon di Dayton (Ohio, Stati Uniti), James Ritty, che si è stancato di subire ammanchi dalla cassa da parte dei suoi dipendenti. Ad ispirarlo sarà un congegno navale per contare i giri dell’elica. Da quello deriverà il primo registratore di cassa automatico, realizzato apposta per fare i conti e mettere al sicuro il danaro incassato. Non aveva previsto che la sua invenzione sarebbe stata altrettanto utile per sottrargli una discreta parte di quello stesso denaro da parte del fisco.
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1922: Viene scoperto l’ingresso della tomba del faraone Tutankhamon (Egitto).
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1980 l’attore Ronald Reagan diviene il 40esimo presidente degli Stati Uniti.
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COMPLEANNI E LUTTI

Il 4 Novembre registra la nascita del ballerino e coreografo Carlo Blasis (1797-1876), dell’industriale della birra Alfred Heineken (1923-2002), del telecronista Sandro Ciotti (1928-2003) , del critico d’arte Achille Bonito Oliva (1939), dell’ex first lady americana Laura Bush (1948), dell’attore statunitense Matthew McConaughey (1969), del rapper Pugg Daddy (1969) e del calciatore portoghese Luis Figo (1972).

Nello stesso giorno vengono a mancare Il compositore tedesco Felix Mendelsshon (1809-1847), lo scrittore e patriota italiano Luigi Settembrini (1813-1876), lo statista israeliano Yitzhak Rabin (1922-1995),il filosofo francese Gilles Deleuze (1925-1995) e lo scrittore e regista americano Michael Crichton (1942-2008).
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FESTE E RICORRENZE NAZIONALI.
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Italia: Celebrazione della fine della prima guerra mondiale e giornata delle Forze Armate.
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