Piccola lezione di Biochimica per tutti

Quando ho sentito dire che il vaccino a RNA per il Covid-19 ci trasformerà in esseri transgenici mi sono detta: qui ci vuole una lezione di Biochimica per tutti.

Nessuno ha il dovere di studiare la Biochimica, ma se ne parla, che si informi.

E se i libri sono complicati, eccomi qui, un biochimico che ve la spiega.

In poche righe, nel modo più semplice che potrò.

Partiamo dagli elementi. Sono 92 quelli presenti in natura e alcuni li conosciamo bene: l’oro dei gioielli, l’ossigeno che respiriamo, il mercurio dei vecchi termometri. Sono messi in ordine nella tavola periodica, quasi tutti ne hanno vista una.

Dalle loro numerose combinazioni si forma tutta la materia che conosciamo al mondo (a parte quella oscura): cloro e sodio formano il sale da cucina, idrogeno e ossigeno l’acqua che beviamo, carbonio e idrogeno il gas metano che alimenta la caldaia di casa.

Veniamo alla chimica organica, o chimica del carbonio, il cui simbolo è C, l’elemento numero 6. Il carbonio ha la possibilità di formare delle catene di diverse lunghezze (C-C-C-C-C-C-…) alle quali si attaccano altri elementi: l’idrogeno (H), l’ossigeno (O), l’azoto (N) i più frequenti.

Tutta la materia vivente è costituita da questo tipo di composti, detti composti organici.

I composti che hanno una struttura simile appartengono alla stessa classe. 

Le classi fondamentali di composti di cui sono fatti gli esseri viventi sono quattro: i carboidrati, i lipidi, le proteine, e gli acidi nucleici, meglio noti come DNA e RNA. Sono molecole di grandi dimensioni (macromolecole) tanto che alcune di esse possono essere viste al microscopio.

La chimica della vita è la Biochimica.

Carboidrati

I carboidrati, come dice la parola, sono composti da carbonio ed acqua (cioè idrogeno e ossigeno). Il carbonio è organizzato in catene chiuse su sé stesse a formare dei poligoni regolari, esagono e pentagoni, come quelli che si studiano in geometria alla scuola elementare. Il glucosio e lo zucchero che mettiamo nel caffè appartengono a questa classe. Per la loro natura si sciolgono facilmente in acqua.

Lipidi

I lipidi sono quelli che chiamiamo “grassi”, come ad esempio l’olio, il colesterolo e il grasso del prosciutto, ma anche la cera, la vitamina A e i terpeni, gli olii profumati che si estraggono dalle piante. Sono costituiti prevalentemente da catene di carbonio e idrogeno e non si sciolgono in acqua.

Proteine

Le proteine sono catene di molecole chiamate amminoacidi, che hanno un’estremità con carattere acido e l’altra estremità con il gruppo amminico, a carattere basico. Acidi e basi reagiscono fra loro conferendo agli amminoacidi la capacità di legarsi fra loro alle estremità, formando catene lunghissime, di migliaia di amminoacidi, che possono ripiegarsi assumendo le forme più diverse, come da un gomitolo di lana si può formare un maglione o un paio di calzettoni. 

Le proteine sono importantissime per la vita, perché hanno sia funzioni strutturali (ad esempio costituiscono i muscoli) che di enzimi, i catalizzatori di tutte le reazioni chimiche necessarie alle attività vitali, come la   respirazione, la digestione e la riproduzione, che solo così possono avvenire nel modo e nel tempo giusto all’interno dell’organismo. 

Tutte le migliaia di diverse proteine contenute negli esseri viventi sono il risultato delle diverse combinazioni degli stessi 20 amminoacidi.

L’informazione su come costruire le proteine, cioè su quale sia la sequenza giusta per ogni proteina, è contenuta nel codice genetico, cioè nel DNA.

Acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono DNA (acido deossi-ribonucleico) e RNA  (acido ribonucleico). Sono catene formate dall’alternarsi di un gruppo fosfato e di uno zucchero, il Deossiribosio nel caso del DNA e il Ribosio nel caso dell’RNA. A questa catena sono “appese” come ciondoli delle molecole dette basi azotate, Adenina, Timina, Citosina e Guanina nel caso del DNA, note come A, T, C e G. Due catene di DNA si affiancano come binari, avvicinando le basi azotate, A di fronte a T e C di fronte a G, per formare le traversine dei binari. I binari si avvolgono poi a spirale a formare una scala a chiocciola, di cui le coppie di basi sono i gradini. Questa è la famosa doppia elica, che contiene il nostro codice genetico ed è conservata nel nucleo della cellula, per proteggere questa fondamentale informazione da danni o interferenze. Questa informazione viene portata all’esterno del nucleo da un messaggero, l’RNA. 

L’RNA ha due sole differenze con il DNA. La base Timina è sostituita da Uracile e il filamento è unico e non doppio. L’RNA messaggero viene costruito sullo “stampo” di un filamento di DNA, mettendo una A dove c’è una T, una U dove c’è una A, una C dove c’è una G e viceversa.

La molecola poi esce dal nucleo e fa da stampo per la costruzione di una proteina. Ogni tripletta di basi corrisponde ad uno dei 20 amminoacidi, il codice genetico, appunto. Così CGU vuole dire Arginina, UCU Serina, UAC Tirosina ecc. ecc. Esistono diversi tipi di RNA, fra i quali il messaggero, di cui abbiamo appena parlato e l’RNA di trasporto, che è una tripletta di basi che va ad “acchiappare” l’amminoacido giusto per portarlo al messaggero.

I virus

I virus, a differenza dei batteri che sono minuscoli esseri viventi, sono dei composti chimici. Essi hanno un codice genetico che può essere DNA o RNA, e possono avere un involucro protettivo fatto di proteine. Non mangiano, non si spostano, e non hanno gli strumenti per riprodursi ma hanno bisogno di sfruttare quelli di una cellula ospite. Quando riescono ad entrare in una cellula vengono riprodotti fino a riempirla e farla scoppiare, andando ad infettare altre cellule.

I coronavirus, fra cui il SARS-COV-2 è un virus a RNA contenuto in un involucro proteico.

I vaccini

I vaccini si basano su un principio: quando un virus entra nelle cellule il sistema immunitario produce delle proteine che si chiamano anticorpi, che sono in grado di riconoscere e ricordare l’estraneo e attaccarlo fino a distruggerlo.

Quindi se si introduce nell’organismo un “pezzo” di virus, ad esempio la proteina esterna, il sistema immunitario genererà gli anticorpi ma non si avrà l’infezione perché il virus non è completo.

Come se si mandasse un’armatura vuota a combattere per far allenare i soldati…

Se invece della proteina virale esterna si inietta il frammento di RNA messaggero che la codifica, sarà l’organismo umano a produrre molte copie della proteina virale, che poi stimoleranno la produzione di anticorpi, con il vantaggio di avere un effetto potenziato iniettando una dose inferiore di vaccino. Un’idea geniale no? 

E il DNA? Quello se ne resta nel nucleo, indisturbato

Un essere transgenico è un organismo nel cui DNA è stato inserito un frammento di DNA di un altro, mediante tecniche complesse di ingegneria genetica. 

DNA e RNA sono due molecole diverse, con diverse funzioni.  

Quindi no, iniettare in un individuo una molecola di RNA messaggero che codifica una determinata proteina non è un’operazione di ingegneria genetica!

E’ una cura che potrebbe salvargli la vita.

*Biochimico, direttrice del  Laboratorio Rischio Agenti Chimici dell’INAIL 

Foto 1 di chiara tiberti da Pixabay

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Foto 4 di Daniel Roberts da Pixabay

2 Risposte

  1. Avatar
    Enrico

    Davvero geniale !
    Però un dubbio ho: la sintesi da parte nostra di quella proteina continuerà per sempre ? E’ una molecola del tutto innocua dal punto di vista tossicologico ? Non potrebbe rivelarsi rischioso il continuo accumulo di questa proteina estranea ?

    Rispondi
  2. Giovanna
    Giovanna

    Non c’è questo rischio perché una molecola di RNA messaggero viene eliminata dopo pochi giorni

    Rispondi

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