È un piccolo passo per una lumaca, ma un grande passo per la biologia. Il codice molecolare dell’orientamento delle conchiglie è stato finalmente decifrato con l’aiuto di CRISPR. L’editing genetico, dunque, ci avvicina alla soluzione di una delle questioni più affascinanti con cui i naturalisti si confrontano da secoli: capire perché la vita predilige un verso tra destra e sinistra.

Se la dea Vishnu viene rappresentata con una conchiglia sinistrorsa di Turbinella in mano, ad esempio, è perché gli esemplari con avvitamento a sinistra sono molto rari e ricercati in questa specie. In generale, come ha raccontato Stephen Jay Gould, i gasteropodi sono per lo più orientati a destra, tanto che Aristotele riteneva i sinistrorsi “impossibili”.

Chissà che direbbe ora il grande biologo evoluzionista, se sapesse che il team di Reiko Kuroda ha saputo trasformare l’eccezione nella regola, lavorando con la lumaca degli stagni Lymnaea stagnalis. La chimica della Tokyo University of Science e i suoi collaboratori hanno spento un gene chiave, facendo nascere piccoli di sinistra da madri di destra e rendendo la caratteristica ereditabile.  

Masanori (sx) e Reiko (dx)

Prima dell’esperimento cruciale, pubblicato sulla rivista Development, i ricercatori si erano muniti di pazienza, incrociando le lumache come Mendel aveva fatto con i piselli. È così che è stato identificato un gene candidato, detto Lsdia1. Proprio questo è diventato il bersaglio contro cui il team giapponese ha diretto le forbici molecolari di CRISPR per la dimostrazione finale. I neogenitori solitamente si commuovono sentendosi dire “è una femmina” o “è un maschio”. Per Kuroda e il suo collega Masanori Abe, il fatidico annuncio è stato invece: “sono sinistrorsi”.

Nell’intervista concessa alla stessa rivista Development, la scienziata ha ricordato il momento della schiusa: “Mi sono resa conto che le conchiglie erano avvitate a sinistra! I neonati non mostravano altre anomalie oltre a questa inversione e si muovevano vigorosamente sulla piastra Petri”. La rottura della simmetria negli embrioni è precocissima, riconoscibile sin dallo stadio a singola cellula. Poi il ribaltamento si manifesta a livello intercellulare, a partire dalla terza divisione, e porta all’espressione asimmetrica di altri geni detti nodal e Pitx, che sono noti per il loro ruolo nella chiralità dei vertebrati. Infine i destini cellulari si specializzano allo stadio di 24 cellule e il gioco è fatto.

“Anche se per phyla diversi sono stati proposti meccanismi differenti, riteniamo probabile che esista una via comune, conservata nel corso dell’evoluzione”, ha dichiarato la scienziata annunciando di voler proseguire gli esperimenti per chiarire i dettagli molecolari. Allevare i molluschi mutanti e incrociarli non è semplice, ma editare per la prima volta il DNA di Lymnaea stagnalis è stato abbastanza facile.

Una buona notizia, che interessa non solo i chiromorfologi ma anche i neurobiologi: le lumache hanno un sistema nervoso semplice e sono usate comunemente per studiare i meccanismi di apprendimento e memoria, c’è da scommettere dunque che anche questo filone di ricerca si avvarrà presto del contributo di CRISPR. Le lumache vanno proverbialmente piano, ma l’editing corre.