Un anno di ricerca – La scienza del 2020
Sebbene quest’anno sia stato difficile e non certo il più roseo che abbiamo vissuto, ci sono stati dei grandi passi in avanti nella scienza. Abbiamo deciso, quindi, di raccogliere ciò che di bello e di entusiasmante è successo, in questo anno 2020, nel campo della scienza.
Una raccolta delle scoperte scientifiche che hanno cambiato e cambieranno la nostra vita.
Siete pronti? Via!
L’intelligenza artificiale e ripiegamento delle proteine
Gli scienziati si sono a lungo destreggiati in un’impresa titanica: predire la precisa struttura tridimensionale delle proteine. Queste macromolecole biologiche sono costituite da una sequenza di amminoacidi che, ripiegandosi su sé stessi, formano la struttura funzionale della proteina.
È di fine novembre la pubblicazione dell’articolo scientifico che spiega come un programma di intelligenza artificiale, sviluppato dall’azienda inglese DeepMind, riesca a predire la forma tridimensionale delle proteine a partire dalla loro sequenza amminoacidica.
Perché sapere la struttura delle proteine è così importante?
Perché la funzione precisa che ogni proteina svolge dipende, in grandissima parte, dalla sua struttura. Inoltre, proteine che si ripiegano male possono diventare malfunzionanti ed essere la causa di malattie come accade, ad esempio, nell’Alzheimer.
Questa nuova tecnologia sarà utile non solo nel campo della ricerca medica, ma anche nella produzione di piante più tolleranti alla siccità e allo sviluppo di biocarburanti.
Fosfina su Venere
Le Bananrama cantavano “I’m your Venus, I’m your fire and your desire”.
E a settembre scorso, Venere è stato il centro dell’attenzione di molti scienziati. La Royal Astronomical Society, infatti, ha annunciato una notizia strabiliante: due telescopi hanno rivelato la presenza di una molecola particolare nell’atmosfera di Venere. Questa molecola si chiama fosfina e, nell’atmosfera terrestre, è normalmente prodotta dagli esseri viventi.
Quindi, c’è vita su Venere?
Conclusione affrettata di molti. Sarebbe figo eh, ma mettiamo un freno alla nostra immaginazione e ragioniamo con metodo.
Sebbene la presenza di fosfina (e anche di glicina!) su Venere abbia una portata scientifica rilevante, le prove di cui finora disponiamo non sono sufficienti per farci venire il panico degli alieni.
Tuttavia, se c’è fosfina nell’atmosfera di Venere ci deve essere anche un qualche sconosciuto processo chimico che la produce. Ora, se questo processo chimico coinvolga la presenza di forme di vita non lo sappiamo, ma, di sicuro, è un punto di partenza per futuri studi e possibili teorie.
Superconduttori a temperatura ambiente
Qualsiasi cosa inizi con “super” è una figata: Superman, una supernova, SuperQuark, ma i superconduttori cosa sono?
Un superconduttore un materiale che ha resistenza elettrica nulla. Questo fa sì che il superconduttore abbia altre due importanti caratteristiche: non disperde energia ed è capace di generare campi magnetici molto intensi, come quelli usati per la risonanza magnetica, la fusione nucleare o i treni a levitazione magnetica.
I superconduttori, di norma, mostrano le loro proprietà a temperature molto basse (circa -140 °C), il che rende difficile il loro impiego pratico. Pertanto, la ricerca di un superconduttore a temperatura ambiente è una delle più grandi sfide scientifiche.
Lo scorso ottobre, un team della University of Rochester ha pubblicato un articolo su un superconduttore a temperatura ambiente. Usando una cella a incudine di diamante e una pressione di circa 270 gigapascal (più di due mila volte maggiore della pressione dell’atmosfera terrestre) si è formato un composto di Carbonio, Zolfo e Idrogeno che mostra le caratteristiche di superconduttore.
Impresa riuscita quindi?
Quasi! Una pressione così elevata, infatti, rende ancora impossibile avere applicazioni pratiche, ma questa grandissima scoperta rappresenta un passo avanti verso la possibilità di trovare superconduttori a temperatura ambiente e pressioni più basse.
L’origine di Stonehenge
“Science rocks!”
Giochi di parole a parte, quei grandissimi pezzi di rocce di Stonehenge sono, da tempo, avvolti da un alone di mistero e hanno stuzzicato la curiosità degli scienziati.
La struttura megalitica che si erge nella piana di Salisbury, in Gran Bretagna, risale a circa 2500 anni fa ed esistono ancora numerose teorie su come sia stato possibile costruirla.
Uno studio scientifico, pubblicato lo scorso luglio, ha però fatto un passo avanti riguardo l’origine delle pietre utilizzate per creare la struttura megalitica. Attraverso dati geochimici, gli studiosi sono riusciti a capire che la maggior parte di questo blocchi di arenaria, chiamati “sarsen”, hanno composizione simile.
Una comparazione tra la firma geochimica delle rocce di Stonehenge con quelle tipiche della Gran Bretagna ha rivelato un’area geografica precisa da cui derivano. Il sito si chiama West Wood e si trova a 25km a nord di Stonehenge.
COVID-19: La sfida
Il 2020 sarà sempre ricordato come l’anno della pandemia.
Infatti, una delle più grandi sfide scientifiche quest’anno ce l’ha data la natura con la diffusione del virus SARS-COV-2 che, in pochi mesi, è divenuta malattia pandemica.
Qual è stato il contributo della scienza?
Il primo contributo della scienza è stato quello di riuscire a leggere le istruzioni genetiche del virus. Il sequenziamento del genoma virale è stato possibile attraverso le tecnologie del “next generation sequencing”, che permettono di caratterizzare un genoma in un tempo molto ristretto. Ciò ha fatto sì che il sequenziamento genoma del virus SARS-COV-2 sia stato sequenziato, già a gennaio scorso, dal Wuhan Institute of Virology parte della Chinese Academy of Sciences.
A febbraio, gli scienziati hanno apportato evidenze su come il virus era trasmesso. La diffusione del virus è possibile attraverso particelle aerosol e, in particolare, attraverso le cosiddette droplets, piccole goccioline che, dalla bocca e dal naso, si disperdono nell’ambiente. Queste evidenze hanno suggerito che, per diminuire la propagazione del virus, era necessario mantenere una distanza sociale. Dopo l’attuazione di politiche di distanziamento sociale e l’uso di mascherine che coprono naso e bocca, la curva epidemica si è ridotta drasticamente.
La scienza ha contribuito alla diagnostica, con un test basato sulla tecnica della “polymerase chain reaction“, abbreviata in PCR. Questa tecnica, accurata e rapida, è in grado di rilevare e quantificare il genoma virale a partire da un tampone naso-faringeo.
Il vaccino
Mentre, da una parte, si perfezionava la diagnostica, dall’altra si cominciava a pensare a un vaccino. Per lo sviluppo di un vaccino era fondamentale capire la risposta immunitaria che il virus scaturisce. Si sa che il virus SARS-COV-2 provoca una risposta immunitaria adattiva che permette di produrre anticorpi diretti contro una proteina del virus, chiamata proteina “spike”. Anticorpi specifici per spike sono stati rilevati in pazienti infettati dal virus anche a distanza di più di sei mesi.
Lo studio dell’immunità contro la proteina spike è stato anche alla base dello sviluppo del vaccino control il virus. Una tecnologia all’avanguardia, basata sull’uso di mRNA, è stata utilizzata per sviluppare alcuni dei vaccini in grado di creare una risposta immunitaria specifica contro SARS-COV-2. Il vaccino al momento in uso è proprio basato su questa tecnologia, ma è importante ricordare che altri vaccini sono stati sviluppati e hanno mostrato risultati promettenti.
Noi di Missione Scienza abbiamo dedicato molti articoli al tema, eccoveli tutti linkati, se dovesse interessarvi!
Articoli sul SARS-COV-2
- Alpaca, il virus spiegato facile
- Covid-19 e psicofisiologia, gli effetti del distanziamento sociale
- Vaccino anti-influenzale e Covid-19
- PCR, LSD e altre sigle buffe
- Vaccino per il Covid-19 e l’idiozia degli anti-vax
- Correlazione fra Covid-19 e altre malattie
Fonti:
- Intelligenza artificiale e proteine
- Fosfina su Venere
- Superconduttori
- L’origine di Stonehenge
- Sequenziamento genoma SARS-COV-2
- Coronavirus: droplets
- PCR test
Scienziata italiana, ricercatrice nel Regno Unito.
Impiego sempre troppo tempo a spiegare che, pur essendo un dottore, non sono un medico. Mi occupo di ricerca sul cancro, immunoterapia e cerco di capire come funziona lo stress nel corpo umano.
