Uomo-scimmia: la proteina "sapiens"

Corriere della Sera

06/09/2008

C’era un ragazzo indiano, Ajit Varki, voleva fare il medico, si è laureato al Collegio medico cristiano in Vellore, nello Stato di Tamil Nadu ma non voleva fare il dottore e basta, voleva occuparsi di ricerca.  E’ andato negli Stati Uniti verso la fine degli anni ’70 per lavorare  con Stuart Kornfeld alla Washington University di Saint Louis.  A quel tempo lì, Kornfeld lavorava sull’acido sialico (viene da sialos, saliva in greco) è uno zucchero a 9 atomi di carbonio. Nell’82 Varki si trasferisce a San Diego in California per mettere su un suo laboratorio di biologia degli zuccheri. Nel corso dei suoi studi Varki si accorge che il nostro sistema immune reagisce contro un certo acido sialico, si chiama acido N-glicolil neuraminico (Neu5Gc). “Che strano – pensa -  acido sialico ce n’è sulla superficie di tutte le cellule di tutti i mammiferi e ha tantissime funzioni”.  Ma  presto si rende conto  che l’uomo fra tutti gli animali è l’unico a non avere Neu5Gc e non solo l’uomo di oggi. Anche gli ominidi di 900 mila anni fa erano senza Neu5Gc. Per saperlo Varki s’è messo a lavorare con Juan Luis Arsuaga un paleontologo dell’Università di Madrid, hanno studiato ossa fossili prese a Atapuerca. A un certo punto dell’evoluzione  insomma si è perso Neu5Gc. “E se fosse  questo, ha pensato Ajit Varki,  che ha aiutato gli uomini a diventare uomini?” Al posto di Neu5Gc gli uomini hanno un altro tipo di acido sialico,  Neu5Ac. La differenza è molto piccola, lo si vede nella figura, solo un gruppo  OH appiccicato ad uno dei due rami della molecola. Le scimmie come tutti gli altri mammiferi hanno Neu5Gc, e Varki si era messo in testa di voler capire perché. Neu5Ac (quello dell’uomo) è il precursore di Neu5Gc e c’è una proteina – enzima - che trasforma  Neu5Ac in Neu5Gc.  Ma il gene  che serve alla sintesi di questa proteina nell’uomo è mutato, la corrispondente proteina non funziona e così non si forma Neu5Gc. Varki si stava convincendo che forse è proprio questa proteina  appena diversa a far sì che  l’u omo sia uomo e  lo scimpanzé scimpanzé. Possibile? Forse. Ma per capirlo bisogna fare un passo indietro. C’è un parassita della malaria, il plasmodio reichenowi che infetta gli scimpanzé ma non l’uomo. E’ perché quel plasmodio lì si appiccica a Neu5Gc sulla superficie dei globuli rossi degli scimpanzé. L’uomo Neu5Gc non ne ha e così non si ammala di quel tipo di malaria. Neu5Gc è comparso da due a tre milioni di anni fa, proprio quando sulla terra è arrivato l’homo erectus. C’era già la malaria allora, ma chi aveva la proteina mutata non formava Neu5Gc, così il parassita non riusciva ad attaccarsi ai globuli rossi e quell’individuo non si ammalava. Questo ha consentito a certi nostri antenati di evolvere fino all’homo antecessor. A questo punto Varki e Gagneux hanno voluto la controprova. “Prendiamo un topo – si sono detti – modifichiamolo geneticamente in modo che sulla superficie delle sue cellule non ci sia acido sialico di tipo Neu5Gc, chissà che non prenda ad assomigliare in qualche modo all'uomo." L'hanno fatto, rispetto ai topi normali, quelli senza Neu5Gc perdono il pelo. Adesso i ricercatori vogliono capire se questi topi sono capaci di riprodursi con quelli che invece Neu5Gc ce l’hanno ancora. O se, come sembra dai primi risultati, si riproducono solo fra loro. E forse anche milioni di anni fa i nostri antenati Neu5Ac si accoppiavano solo fra loro. Così si sarebbe arrivati all’homo sapiens. Ma c’è di più, l’uomo è diverso dalle scimmie anche per la suscettibilità a certe malattie del sistema immune. Malattie come l’artrite reumatoide, l’asma o la sclerosi multipla, colpiscono solo l’uomo, mai le scimmie. Cosa c’entra con l’acido sialico? C’entra, vediamo perché. L’uomo non ha Neu5Gc ma da secoli mangia prodotti animali pieni di Neu5Gc, carne e latte per esempio. Così nel nostro sangue si formano anticorpi anti Neu5Gc che determinano poi reazioni infiammatorie, proprio  come succede nell’a rtrite reumatoide e nella sclerodermia, ma anche le malattie del cuore e il cancro potrebbe avere quell’origine lì. Con questa idea in testa Varki e Gagneux un bel giorno si sono precipitati in un supermercato, hanno preso agnello, maiale e manzo – che sono pieni di Neu5Gc –  e ne hanno mangiato quanto potevano. Nei giorni successivi  si sono accorti che nel loro sangue cominciavano ad esserci anticorpi contro queste Neu5Gc che nel frattempo si incorporavano nelle membrane delle loro cellule. Insomma, ammesso che sia solo una proteina mutata a rendere gli uomini uomini, la stessa ci renderebbe più vulnerabili delle scimmie a tante malattie. Avanti di questo passo è possibile che i ricercatori imparino a modificare il sistema immune così che gli uomini – rimanendo uomini – possano però acquisire il privilegio delle scimmie di non ammalarsi di tante malattie gravi.

Giuseppe Remuzzi