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L’analisi del suolo desertico dell’Atacama, in Cile, ha rivelato un tesoro di batteri che potrebbe aiutare la ricerca scientifica a combattere alcune malattie. A raccontarlo è uno studio pubblicato su Extremophiles nel 2017 e condotto da un team di ricercatori guidato da Juan Asenjo (Universidad de Chile), Alan Bull (Kent University), Michael Goodfellow (Newcastle University) e Marcel Jaspars  (Aberdeen University). 

Nel corso del 2018 quarantasei molecole sono state isolate da alcuni batteri che popolano il deserto più estremo del pianeta, la distesa di dune dell’Atacama. Alcune di queste molecole hanno mostrato importanti proprietà antibiotiche, antivirali e anticancro.

In che modo il più antico e arido deserto del mondo, sottoposto a livelli estremi di radiazioni ultraviolette, può aiutarci a combattere alcune tra le malattie più pericolose? Michael Goodfellow, microbiologo della Newcastle University,  sostiene che è proprio l’inospitalità di questo luogo la risposta alla domanda. “La premessa di partenza era: viste le condizioni estreme che il deserto di Atacama presenta,  gli organismi devono per forza di cose adattarsi”.

Nel 2008 viene consegnato a Goodfellow un campione di terreno prelevato da un’area centrale ‘iper-arida’ del deserto, cioè da una zona in cui si suppone non piova da diversi milioni di anni. Una zona da considerare totalmente inospitale.

“Francamente, non ci aspettavamo di isolare nulla”, ha ammesso Goodfellow. Tuttavia, con grande sorpresa dello scienziato, da quel campione si riuscì a far crescere una popolazione diversificata di batteri, dando avvio ad un decennio di ricerche sulla fauna microbica del deserto sudamericano. Ne ha parlato anche la BBC.

Ad attirare l’attenzione è stato uno specifico produttore di spore che pare trovarsi a suo agio in questa distesa di dune roventi: si chiama actinobacteria. Gli actinobacteria sono famosi tra i microbiologi per la loro capacità di secernere composti chimici organici noti come ‘metaboliti secondari’. Composti che li aiutano a respingere i microbi rivali.

Lo Streptomyces griseus, una specie di actinobacteria rintracciabile e reperibile in qualsiasi giardino, se collocato all’interno di una colonia di mycobacterium tubercolosi rilascia una sostanza chimica che impedisce ai suoi ‘fratelli unicellulari’ di coltivare le proteine di cui necessitano per sopravvivere.

Quando gli scienziati della Rutgers University riuscirono a isolare questa sostanza chimica – siamo nel 1944 – ne ricavarono il primo trattamento antibiotico per la tubercolosi. Un trattamento che ha garantito una cura salva-vita per centinaia di milioni di pazienti.

Negli ultimi anni i ricercatori hanno esplorato il mondo alla ricerca di habitat sempre più ostili. E hanno trovato, contro ogni previsione, diverse colonie di batteri in attività. Alcune di loro si sono ‘appaesate’ in Islanda, all’interno di crateri vulcanici appena eruttati. Altre sono state ritrovate, ancora dormienti, nel permafrost siberiano. Ma non è tutto.

Nel 1998 un sommergibile giapponese in esplorazione nella Fossa delle Marianne (11 mila metri di profondità) ha individuato dei batteri in grado di prosperare ad una pressione 700 volte superiore rispetto a quella della superficie terrestre.

E nel 2009 la geomicrobiologa Jill Mikucki ha annunciato la scoperta di una popolazione di microbi sopravvissuti per milioni di anni sotto 400 metri di ghiaccio in Antartide. Questo grazie alla loro capacità di ricavare energia dai depositi di ferro presenti.  

Il ruolo di queste ricerche

Questo tipo di ricerche ha ridefinito la consapevolezza umana dell’ambiente circostante. Ha fatto luce sui modi ingegnosi grazie a cui i batteri si sono evoluti per sopravvivere nei luoghi ostili che popolano.  Si tratta di batteri che oggi possono essere alleati dell’uomo per combattere la resistenza agli antibiotici raggiunta da altri super batteri. Super batteri, responsabili di centinaia di migliaia di morti in tutto il mondo ogni anno, che l’OMS definisce “una delle più grandi minacce a salute, sicurezza alimentare e sviluppo globale”.

I microbiologi di tutto il mondo stanno costruendo una biblioteca sempre più grande sui composti chimici che presentano proprietà bioattive.

Molti scienziati sostengono l’importanza di continuare l’esplorazione del mondo naturale per aggiornare la loro conoscenza in campo biochimico. Questo approccio si chiama ‘bioprospettiva’. Tra i suoi sostenitori c’è anche Marcel Jaspars, chimico dell’Università di Aberdee. A suo avviso “il 70% – 75% di tutti gli antibiotici provengono dalla natura. Dovremmo cercare di capire ancora più a fondo come in natura vengono prodotte certe molecole, come la natura le trasforma e come da queste possiamo effettivamente ricavarne composti antibiotici”.

Molte delle molecole estratte da questi ‘batteri estremi’ probabilmente non diventeranno mai farmaci. Per ogni antibiotico che cambia (e salva) il mondo, come la penicillina, gli scienziati hanno dissotterrato centinaia e centinaia di composti chimici. Di questi molti o sono troppo tossici o semplicemente non sono abbastanza efficaci da essere fruibili in campo medico.

Le potenzialità del batterio cileno

I batteri isolati dal suolo desertico nel nord del Cile, invece, potrebbero non solo fornire antibiotici ma anche nuovi tipi di protezione solare e catalizzatori industriali. Secondo la microbiologa cilena Cristina Dorador, esperta di microbioma Atacama, “dovremmo apprezzare anche la capacità di questi batteri di resistere ad un alto taso di aridità e salinità. E questo perché potrebbe aiutare le piante a crescere in condizioni molto ostili”.

Dorador sostiene che bisognerebbe realizzare studi sulla capacità di questi batteri a metabolizzare la materia inorganica: “Ciò offrirebbe uno spunto da investire nell’industria mineraria del rame in Atacama, che costituisce la spina dorsale dell’economia cilena”. Infatti l’adattamento dei batteri al loro ambiente desertico potrebbe renderli particolarmente adatti ad aiutare l’uomo nell’attività estrattiva.

Il mondo dei batteri è (ancora) un mondo sconosciuto

Oggi i ricercatori potrebbero aver guardato solo ad una piccola parte del potenziale dell’Atacama. Ad oggi solo l’1% di tutti i microrganismi nel mondo naturale sono stati isolati e coltivati. Tuttavia le nuove tecniche di sequenziamento genetico stanno aiutando ricercatori come la Dorador ad avere una percezione più attendibile degli esseri microscopici che popolano la Terra.

“Sappiamo che sono lì, sappiamo che disponiamo di una grande diversità microbica ma non conosciamo pienamente il suo potenziale – sottolinea la studiosa. Eppure nel deserto dell’Atacama c’è davvero un intero universo microbico da scoprire”.