Richard J. Roberts: Il figlio del meccanico che ha trovato i geni a pezzi

Richard Roberts un tempo voleva fare il detective, inseguendo indizi verso un unico colpevole. La genetica gli ha dato qualcosa di più strano: un mistero in cui gli indizi stessi si sono rivelati sparsi in frammenti attraverso le prove, e il "colpevole" — un gene — non esisteva da nessuna parte come un pezzo continuo di testo. Nel 1977, utilizzando un virus che causa il comune raffreddore come soggetto, Roberts ha scoperto che i geni potevano essere spezzati in segmenti disconnessi, una scoperta così contraria alle ipotesi dell'epoca da riscrivere un capitolo fondamentale della biologia molecolare e valergli una parte del Premio Nobel del 1993.

Bath, kit di chimica e una prima carriera abbandonata

Roberts è nato a Derby, in Inghilterra, nel settembre 1943, figlio di un meccanico automobilistico, John Roberts, e di Edna Allsop. La famiglia si è trasferita a Bath quando lui aveva quattro anni, ed è cresciuto volendo, secondo il suo stesso racconto, fare il detective — un'ambizione che un kit di chimica infantile ha gradualmente spostato. Ha studiato chimica all'Università di Sheffield, ottenendo la laurea nel 1965 e un dottorato nel 1969 per la sua ricerca su composti vegetali chiamati neoflavonoidi e isoflavonoidi, un lavoro che non aveva nulla a che fare con il campo che lo avrebbe reso famoso. È stato un periodo post-dottorato ad Harvard dal 1969 al 1972 ad attirarlo verso gli acidi nucleici, e nel 1972 James Watson in persona — di Watson e Crick — ha assunto Roberts al Cold Spring Harbor Laboratory a Long Island, allora uno degli indirizzi più importanti della biologia molecolare.

La scoperta che ha infranto le regole

Al Cold Spring Harbor, Roberts ha rivolto la sua attenzione all'adenovirus, un virus che causa comuni infezioni respiratorie e che i ricercatori usavano come modello semplificato per studiare come vengono espressi i geni. L'ipotesi prevalente nel 1977 era semplice: un gene era un tratto unico e continuo di DNA, trascritto in RNA in una lettura ininterrotta. Gli esperimenti di Roberts hanno mostrato qualcosa di completamente diverso. Mappando come l'RNA messaggero del virus si allineava contro il suo DNA, ha scoperto che la molecola di RNA corrispondeva solo a certi segmenti separati della sequenza di DNA, il che significava che il gene stesso era interrotto da tratti di DNA che non svolgevano alcun ruolo nel messaggio finale. Lavorando in modo indipendente ma arrivando essenzialmente alla stessa conclusione nello stesso anno, Phillip Sharp al MIT ha confermato il modello. Il comitato Nobel ha descritto più tardi il meccanismo chiaramente: l'RNA poteva essere diviso in introni, le parti che vengono eliminate, ed esoni, le parti che vengono unite; e poiché quegli esoni potevano essere uniti in diverse combinazioni, un singolo gene poteva produrre più di una proteina. È stata una scoperta che ha disfatto l'ordinata immagine di "un gene, una proteina" con cui i biologi avevano lavorato per una generazione.

Dal Cold Spring Harbor alla New England Biolabs

Roberts è rimasto al Cold Spring Harbor per due decenni, dirigendo infine il suo programma di ricerca, prima di trasferirsi nel 1992 alla New England Biolabs a Beverly, nel Massachusetts, un'azienda di biotecnologie costruita attorno agli enzimi di restrizione che rendono possibile lo splicing genetico moderno, dove è diventato direttore scientifico e ha continuato a lavorare fino ad oggi. L'anno successivo, 1993, lui e Sharp sono stati insigniti congiuntamente del Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina "per la scoperta di introni nel DNA eucariotico e del meccanismo di splicing dei geni". La Gran Bretagna lo ha nominato cavaliere nel 2008. Lungo la strada, ha costruito una carriera sostanziale nella genomica oltre la scoperta originale, lavorando su database di sequenze di DNA, enzimi di restrizione e strumenti bioinformatici su cui altri laboratori in tutto il mondo fanno ora affidamento come infrastruttura di base.

Un difensore schietto

Nei decenni successivi, Roberts è diventato uno dei premi Nobel più pubblicamente combattivi sul tema delle colture geneticamente modificate, facendo campagna specificamente per il Golden Rice — un OGM progettato per affrontare la carenza di vitamina A nel mondo in via di sviluppo — e organizzando altri premi Nobel per firmare lettere pubbliche che spingevano Greenpeace e altre organizzazioni ad abbandonare la loro opposizione alla tecnologia OGM, sostenendo che il record di sicurezza scientifica veniva ignorato per ragioni politiche. Ha inquadrato la campagna in termini morali schietti, sostenendo che ritardare l'approvazione di una coltura in grado di prevenire la cecità infantile e la morte nei paesi poveri era di per sé una forma di danno, non una precauzione. È stato anche aperto riguardo al suo ateismo, firmando il Manifesto Umanista, e ha sostenuto finanziariamente l'educazione scientifica, inclusi legami onorari con l'Università di Bath e l'Università di Uppsala, e riconoscimenti internazionali come la Medaglia d'Oro Lomonosov della Russia nel 2021.

Una carriera costruita sull'infrastruttura, non solo sulla scoperta

Ciò che distingue la traiettoria di Roberts da molti premi Nobel da una sola scoperta è quanto della sua vita lavorativa abbia trascorso a costruire strumenti che altri scienziati avrebbero usato piuttosto che inseguire ulteriori scoperte proprie. Il suo coinvolgimento con gli enzimi di restrizione è iniziato ancor prima della scoperta dei geni divisi, dopo aver assistito a una conferenza nel 1972 ad Harvard di Dan Nathans e aver riconosciuto il potenziale degli enzimi per il sequenziamento del DNA; ha iniziato a purificarli al Cold Spring Harbor, e man mano che le richieste di informazioni dei ricercatori si accumulavano, ha fondato REBASE, il database degli enzimi di restrizione, presso la New England Biolabs. Decenni dopo, cataloga ancora centinaia di specificità enzimatiche caratterizzate di ciò che Roberts stima potrebbero essere centinaia di migliaia esistenti in natura, e offre strumenti come NEBcutter per mappare i siti di taglio nelle sequenze di DNA inviate — un lavoro di catalogazione poco glamour che è diventato tuttavia un riferimento standard per i laboratori di tutto il mondo che fanno ingegneria genetica. Quella combinazione, una scoperta concettuale storica all'inizio della sua carriera seguita da decenni di paziente costruzione di infrastrutture, è abbastanza insolita tra i premi Nobel da far parte di come i colleghi descrivono il suo carattere scientifico: meno il visionario singolare che il catalogatore sistematico che, una volta, ha notato qualcosa che nessun altro aveva visto.

Perché Richard è chiamato genio

L'argomento più forte a favore della parola poggia su un movimento intellettuale specifico: Roberts non ha semplicemente osservato un'anomalia, ha confidato in un risultato sperimentale che contraddiceva un'ipotesi fondamentale di tutto il suo campo invece di presumere che il suo metodo fosse difettoso. I geni divisi non erano ciò che la biologia molecolare si aspettava di trovare nel 1977, e ci è voluta la volontà di lasciare che i dati ribaltassero un quadro consolidato — il modello "un gene, una proteina" su cui la maggior parte dei biologi aveva costruito la propria carriera — per vedere ciò che gli esperimenti con l'adenovirus mostravano realmente. Questo è il tipo di coraggio concettuale che il comitato Nobel ha premiato esplicitamente, accreditando a Roberts e Sharp la scoperta di un meccanismo, non solo di una curiosità. La complicazione onesta è che la scoperta è emersa in modo indipendente e quasi simultaneo in due laboratori diversi, il che è di per sé prova che la scoperta era, in un certo senso, pronta per essere trovata tramite una tecnica attenta piuttosto che da un lampo di intuizione singolare e irripetibile — un punto che Roberts stesso probabilmente non contesterebbe, dato l'enfasi posta durante tutta la sua carriera sul metodo di laboratorio rigoroso e riproducibile rispetto alla mitologia del genio personale. Il suo successivo lavoro di difesa, sebbene intellettualmente impegnato, appartiene alla comunicazione pubblica e all'attivismo piuttosto che alla nuova scoperta scientifica.

Eredità

I geni divisi e lo splicing dell'RNA si sono rivelati spiegare molto più di un virus: il meccanismo è ora inteso applicarsi ai genomi degli esseri umani e di praticamente tutti gli organismi complessi, e sta alla base delle spiegazioni moderne di come un numero limitato di geni possa generare il numero molto più ampio di proteine che costruiscono un corpo umano. L'intuizione vincente del Nobel di Roberts rimane una delle scoperte portanti della biologia molecolare, ancora insegnata come il momento in cui la genetica ha smesso di essere semplice.