Il biologo Oded Rechavi, «curiosità e una formazione eterogenea sono fondamentali per una ricerca originale»

Il programma del fine settimana riflette questo approccio, spaziando dalla paleontologia alle neuroscienze, fino alla biologia. Nella mattinata di sabato 10 ottobre, dalle 9 alle 10.30, al PalaScienza in Piazza della Libertà, il paleontologo Cristiano Dal Sasso, del Museo di Storia Naturale di Milano, racconterà cosa possono rivelare le migliaia di orme di dinosauri del Triassico Superiore impresse nelle rocce delle Alpi lombarde. Domenica 11 ottobre, dalle 9 alle 10.30 (al PalaScienza), la neuroscienziata Iris Berent, della Northeastern University, esplorerà la tendenza umana a percepire mente e corpo come entità separate. A seguire, dalle 11 alle 12.30, il biologo Oded Rechavi, dell’Università di Tel Aviv, affronterà il tema dell’ereditarietà epigenetica transgenerazionale: come digiuno, infezioni e altri stress ambientali possano lasciare tracce biologiche nelle generazioni successive.

Tre incontri diversi, accomunati dalla ricerca di connessioni tra fenomeni, conoscenze e punti di vista. Con il professore Oded Rechavi approfondiamo proprio uno di questi intrecci, al confine tra patrimonio biologico ed esperienza individuale.

AL: Prof. Rechavi immagini di spiegare a una bambina di 10 anni il suo lavoro durante un intervento a «BergamoScienza». Che cosa le direbbe?

OR: Credo che la biologia sia una delle frontiere più difficili da superare a causa della sua complessità e imprevedibilità. Il nostro lavoro non consiste soltanto nel collegare conoscenze già acquisite, ma nel porci nuove domande e mettere alla prova convinzioni che sembrano consolidate. È proprio quando scopriamo che ciò che credevamo di aver capito è in realtà diverso da come appariva, che possiamo aprire nuove strade alla ricerca. Il nostro lavoro è interessante perché tocca direttamente la nostra identità e le nostre vite. Un esempio è l’ereditarietà epigenetica, cioè la possibilità che alcune caratteristiche acquisite vengano trasmesse alle generazioni successive senza modificare la sequenza del DNA. Per molto tempo questa ipotesi è stata considerata impossibile, ma dimostrare che può verificarsi in determinate circostanze significa rivedere alcune convinzioni sull’evoluzione e sull’ereditarietà, con possibili implicazioni anche per la psicologia e la filosofia.

AL: Il titolo della sua conferenza è «Cosa ereditiamo dalle generazioni passate?». Quali argomenti proporrà al pubblico?

OR: Oltre a parlare di ereditarietà epigenetica transgenerazionale, affronterò il tema delle barriere culturali e scientifiche che ci impediscono di comprendere alcuni fenomeni e di come possiamo recuperare conoscenze del passato. Il concetto chiave è che alcune informazioni possono essere trasmesse da una generazione all’altra attraverso meccanismi diversi dalle modifiche della sequenza del DNA. La domanda è se la storia di vita dei genitori, comprese le esperienze che hanno vissuto, possa influenzare biologicamente i figli. Secondo la genetica tradizionale, le caratteristiche acquisite durante la vita non vengono trasmesse direttamente: se una persona sviluppa i muscoli andando in palestra, per esempio, i figli dovranno allenarsi a loro volta. In alcuni organismi modello abbiamo prove che in determinate circostanze alcuni effetti possono essere trasmessi e stiamo iniziando a comprenderne i meccanismi.

AL: Il suo percorso professionale è variegato: spazia dalle neuroscienze all’evoluzione fino all’arte. Da giovanissimo era un pittore. Come convergono tutte queste esperienze nel suo modo di pensare, fare ricerca e formulare domande? E quanto ritiene importante che discipline diverse s’incontrino?

OR: È fondamentale. Un esempio è il nostro lavoro sui Rotoli del Mar Morto, antichi manoscritti ritrovati in migliaia di frammenti. Poiché erano scritti su pergamena ricavata dalla pelle animale, abbiamo estratto il DNA antico dai resti per identificare quelli provenienti dallo stesso animale e capire quali potessero appartenere al medesimo manoscritto. In questo progetto abbiamo collaborato con archeologi e studiosi della Bibbia, unendo biologia, archeologia e studi umanistici. Credo che seguire la propria curiosità e imparare da discipline diverse favorisca una ricerca più originale. Non tutte le scoperte devono avere un’utilità pratica immediata: talvolta è proprio la ricerca guidata dalla curiosità a portare, in modo inaspettato, a nuove tecnologie e applicazioni.

AL: La sua ricerca si concentra molto su una specie di verme chiamato «Caenorhabditis elegans». Perché interessarsi di studiare dei vermi, invece degli esseri umani? Che cosa può insegnarci un verme che sia davvero importante per la nostra vita?

OR: «C. elegans» è un organismo modello molto utile per la sua semplicità: ha 959 cellule nel corpo adulto e 302 neuroni, è trasparente, permette esperimenti genetici efficaci e ha un ciclo generazionale di appena tre giorni. Queste caratteristiche consentono di osservare e studiare molti processi biologici in tempi brevi. La ricerca di base su organismi semplici ha contribuito a scoperte fondamentali. Un esempio è l’«RNA interference», un meccanismo che permette di regolare l’attività di alcuni geni nel nostro DNA e che oggi trova applicazione nello sviluppo di farmaci. Anche «CRISPR» deriva dallo studio di un meccanismo di difesa dei batteri. Spesso, quindi, conoscenze nate senza un’applicazione immediata diventano fondamentali per la medicina e la biologia. Inoltre, l’evoluzione ci rende tutti interconnessi: molti meccanismi biologici sono condivisi tra specie diverse, per cui studiare un verme può aiutarci a comprendere anche gli esseri umani. È il metodo scientifico: partire da un sistema che possiamo comprendere bene, per poi arrivare a principi più generali. Lo stesso accade in altri campi.

AL: C’è un aspetto che lascia sempre le persone a bocca aperta durante le conferenze? Qualcosa che le porta a chiedersi: «Come ho fatto a non accorgermene prima?»

OD: Nel mio caso, la reazione è quasi opposta. Molte persone trovano intuitiva l’idea che le esperienze dei genitori possano influenzare i figli, ma in biologia questo tema è stato a lungo controverso. Quando si è affermata la teoria dell’evoluzione, gli scienziati si sono concentrati sulla selezione naturale, un meccanismo che non richiede la trasmissione dei caratteri acquisiti durante la vita. Mancavano prove solide di questa possibilità e includerla avrebbe reso il quadro teorico più complesso. Per questo, quando le persone mi dicono «Ma certo che succede!», devo spiegare che, dal punto di vista della biologia tradizionale, non è affatto scontato. Uno dei principali ostacoli è la barriera di Weismann, secondo cui le informazioni ereditarie vengono trasmesse attraverso le cellule germinali, cioè ovuli e spermatozoi, mentre le modifiche che avvengono in altre cellule del corpo, come quelle del cervello o dei muscoli, normalmente non vengono trasmesse ai figli attraverso questa via. La mia ricerca cerca proprio di capire quali meccanismi possano superare questi ostacoli.

AL: Che cosa intende per memoria? Se imparo qualcosa, che cosa viene trasmesso: un ricordo, una predisposizione o una risposta biologica?

OR: Nel senso più ampio del termine, la memoria è un cambiamento nel presente che deriva da qualcosa accaduto in passato. Può assumere forme diverse e non necessariamente richiede i neuroni: potrebbe consistere nella regolazione di meccanismi già esistenti o nella trasmissione di informazioni alle generazioni successive. Un esempio viene da studi condotti su scimmie cresciute in cattività. Se si associa un fiore giocattolo a uno stimolo spaventoso, le scimmie impiegano un po’ di tempo per imparare ad averne paura. Se, invece, si associa lo stesso stimolo a un serpente giocattolo, imparano molto più rapidamente. Questo suggerisce che, pur non ereditando la paura di uno specifico oggetto, possiamo nascere con predisposizioni che ci portano ad apprendere alcune paure più facilmente di altre. Ma dove si trova una predisposizione di questo tipo? Nel cervello, nelle connessioni tra i neuroni, nell’attività delle sinapsi? E come viene trasmessa, se ogni individuo si sviluppa a partire da una sola cellula, l’uovo fecondato? Deve esistere una qualche forma di informazione molecolare capace di trasmettere queste predisposizioni, ma non sappiamo ancora con precisione quale sia: potrebbe coinvolgere il DNA o altre entità. Studiare questi meccanismi nelle scimmie è estremamente difficile.

AL: Se le esperienze di una generazione possono lasciare una traccia biologica nelle generazioni successive, fino a che punto il nostro stile di vita può influenzare le generazioni future? Penso all’alimentazione, allo stress, all’ambiente, all’attività fisica o persino alla privazione di cibo. Che cosa significa, in questo senso, condurre uno stile di vita sano?

OR: È un aspetto che dobbiamo ancora studiare molto. Occorre capire quali effetti possano verificarsi e in quali condizioni. In alcuni casi potrebbero persino esserci conseguenze apparentemente paradossali: per esempio, la privazione di cibo potrebbe favorire la sopravvivenza della generazione successiva. Non sto dicendo che sia effettivamente così, è soltanto una possibilità da verificare, non una conclusione dimostrata. Non sappiamo ancora quanto questi fenomeni siano rilevanti negli esseri umani. Stiamo iniziando a comprendere come le condizioni ambientali possano influenzare gli organismi e le generazioni successive, ma restano molte domande aperte. Quello che dico sempre è che, indipendentemente dal fatto che questi fenomeni si verifichino o meno negli esseri umani nella misura che immaginiamo, abbiamo comunque un buon motivo in più per cercare di comportarci responsabilmente e prenderci cura della nostra salute. Potremmo influenzare non soltanto noi stessi, ma anche le generazioni future.