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Mentre parliamo, migliaia di specie si estinguono silenziosamente. La ricchezza genetica accumulata in milioni di anni di evoluzione svanisce prima ancora che riusciamo a studiarla. Ecosistemi interi collassano sotto la pressione dei cambiamenti climatici e dell’attività umana.
Ma la comunità scientifica mondiale ha deciso di reagire con un’iniziativa senza precedenti: il progetto Earth BioGenome. L’obiettivo? Catalogare il codice genetico di ogni forma di vita complessa presente sulla Terra, creando una biblioteca digitale del patrimonio biologico del nostro pianeta.
Indice
Progetto Earth BioGenome in un minuto
1. Il progetto Earth BioGenome punta a sequenziare il DNA di tutte le specie eucariotiche conosciute, creando un archivio digitale della vita per combattere la perdita di biodiversità.
2. Grazie a tecnologie avanzate e laboratori portatili (gBox), il progetto accelera il sequenziamento anche in zone remote, coinvolgendo ricercatori locali e promuovendo la parità scientifica globale.
3. Entro il 2028 l’obiettivo è sequenziare 150.000 specie, con ricadute in medicina, conservazione e sostenibilità. Il costo totale è paragonabile a grandi progetti scientifici già realizzati.
Un archivio digitale della vita
Pensate a una biblioteca che conserva non libri, ma le istruzioni genetiche di ogni organismo vivente. Il progetto Earth BioGenome lavora per creare esattamente questo: un database completo del DNA di tutte le specie eucariotiche conosciute. Gli eucarioti – organismi dalle cellule complesse come mammiferi, piante, funghi e insetti, ammontano a circa 1,67 milioni di specie classificate.
La catalogazione del genoma vuole essere molto più di un semplice esercizio accademico. Decifrare il codice genetico delle specie può rivoluzionare la medicina moderna, garantire la sicurezza degli approvvigionamenti alimentari e fornire strumenti fondamentali per la conservazione ambientale.
Velocità e innovazione nel sequenziamento genetico
Dal suo avvio nel 2020, il progetto Earth BioGenome ha moltiplicato per dieci la propria capacità di analisi. Tecnologie sempre più sofisticate e laboratori mobili trasportabili anche nelle zone più remote hanno accelerato i tempi del sequenziamento genetico.
Harris Lewin, professore all’Università statale dell’Arizona e coordinatore del progetto, sottolinea l’urgenza dell’iniziativa: “La perdita di biodiversità accelera ogni giorno, e il nostro lavoro deve tenere il passo. Stiamo trasformando la genomica da un’attività costosa riservata a pochi centri specializzati in un progetto globale, accessibile e inclusivo.“
L’ambizione va oltre la ricerca pura. I responsabili del progetto Earth BioGenome vogliono condividere i benefici delle scoperte con le comunità locali, specialmente quelle che vivono in aree particolarmente ricche di biodiversità. Regioni dell’America del Sud, dell’Africa e del Sud-est asiatico ospitano infatti la maggior parte delle specie del pianeta, ma spesso mancano delle risorse per studiarle.
L’albero genealogico digitale prende forma
A fine 2024, i ricercatori coinvolti nell’iniziativa avevano completato il sequenziamento di 1.667 genomi, rappresentativi di oltre 500 famiglie di eucarioti. Altri 1.798 genomi erano stati processati secondo gli standard stabiliti dal progetto Earth BioGenome. Il totale supera i 3.400 organismi catalogati digitalmente.
I risultati hanno già prodotto scoperte significative. Gli scienziati hanno compreso come la renna di Svalbard riesce a sopravvivere nelle condizioni estreme dell’Artico. Hanno mappato i cambiamenti cromosomici che hanno interessato farfalle e falene nel corso dell’evoluzione. Hanno perfezionato le tecniche di DNA ambientale, che permettono di identificare le specie analizzando le tracce genetiche che lasciano nell’ambiente circostante.
Mark Blaxter, professore all’Istituto Wellcome Sanger nel Regno Unito, commenta i progressi: “Abbiamo posto le fondamenta per costruire il nostro albero genealogico digitale della vita. I risultati ottenuti stanno già modificando la nostra comprensione dell’evoluzione, del funzionamento degli ecosistemi e della diversità biologica.”
La seconda fase: un salto di scala
Il progetto Earth BioGenome entra ora nella seconda delle tre fasi programmate. L’obiettivo per i prossimi quattro anni è ambizioso: sequenziare 150.000 specie, circa la metà di tutti i generi conosciuti sul pianeta. La priorità andrà alle specie più importanti per l’equilibrio degli ecosistemi, la sicurezza alimentare, la prevenzione delle malattie e le necessità culturali delle comunità locali.
Per raggiungere questi numeri serviranno 300.000 campioni biologici. Il ritmo di lavoro dovrà aumentare drasticamente: 3.000 genomi al mese, oltre dieci volte la velocità attuale. Fortunatamente, i costi del sequenziamento genetico continuano a calare – sono diminuiti di otto volte negli ultimi anni, mentre le tecnologie diventano sempre più precise ed efficienti.
Blaxter descrive la portata storica dell’impresa: “Mentre le specie scompaiono e gli ecosistemi si degradano, vogliamo preservare il progetto biologico della vita per le generazioni future. Comprendere l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra è una sfida paragonabile a quella di decifrare i misteri dell’universo.“
Laboratori genetici in movimento
Uno degli ostacoli principali rimane l’accesso a campioni di alta qualità provenienti da zone remote e difficilmente raggiungibili. Il progetto Earth BioGenome ha trovato una soluzione innovativa: laboratori genomici portatili chiamati gBox.
Questi container attrezzati possono essere trasportati e installati praticamente ovunque. Una volta posizionati, consentono ai ricercatori locali di analizzare il DNA direttamente sul posto, evitando i lunghi tempi e i rischi legati alla spedizione dei campioni verso laboratori distanti.
Juliana Vianna, professoressa del progetto 1.000 Genomi, spiega l’importanza di questa innovazione per il Cile: “Il nostro paese è uno dei centri mondiali di biodiversità, con numerose specie endemiche a rischio di estinzione. Troppo spesso i nostri organismi vengono studiati solo dopo l’esportazione dei campioni. I gBox cambiano tutto: i team locali potranno generare dati sul territorio e collegarli direttamente alle sfide di conservazione che affrontiamo quotidianamente.“
Democratizzare la genomica mondiale
Andrew J. Crawford, ricercatore dell’Università degli Andi in Colombia, mette in luce un paradosso geografico: “I paesi a basso e medio reddito si trovano di fronte a una contraddizione. La maggior parte delle risorse e delle infrastrutture genomiche si concentra nelle regioni temperate, mentre la ricchezza biologica del pianeta è concentrata ai tropici.”
I laboratori mobili potrebbero risolvere questa disparità, permettendo a ogni nazione di prendere decisioni autonome sulla propria biodiversità, formare esperti locali in biotecnologie e biologia computazionale, e stimolare l’economia nazionale attraverso ricerca applicata e soluzioni innovative.
Investimenti per il futuro del pianeta
Il progetto Earth BioGenome ha raggiunto tutti gli obiettivi della prima fase: ha stabilito standard internazionali, creato una rete di progetti collaborativi e dimostrato la fattibilità dell’iniziativa. Ora punta ancora più in alto.
La seconda fase richiede un investimento di 1,1 miliardi di dollari. Di questi, 500 milioni sono destinati a un fondo di supporto per formazione, infrastrutture e ricerca applicata nei paesi del Sud globale.
Completare il sequenziamento di tutti gli 1,67 milioni di specie eucariotiche nell’arco di dieci anni costerebbe complessivamente 4,42 miliardi di dollari. Una cifra significativa, ma inferiore a quella spesa per il primo genoma umano o per il telescopio spaziale James Webb.
I coordinatori del progetto Earth BioGenome sono convinti che l’investimento sia pienamente giustificato dal valore del risultato finale: un archivio digitale completo della diversità genetica terrestre, uno strumento di conoscenza e conservazione senza precedenti nella storia dell’umanità.
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