La maggior parte della vita sulla Terra si basa su polimeri di 20 aminoacidi che si sono evoluti in centinaia di migliaia di proteine diverse e altamente specializzate. Esse catalizzano le reazioni, formano la spina dorsale e i muscoli e generano persino il movimento. Ma è necessaria tutta questa varietà? La biologia potrebbe funzionare altrettanto bene con un minor numero di elementi costitutivi e polimeri più semplici? La scienziata Ting Xu dell’Università della California, Berkeley, ha sviluppato un metodo per imitare le funzioni specifiche delle proteine naturali utilizzando solo due, quattro o sei diversi blocchi di costruzione – quelli attualmente utilizzati nelle materie plastiche. I risultati son stati pubblicati sulla rivista Nature e suggeriscono che una nuova classe di materiali plastiche, chiamati eteropolimeri casuali (RHP), potrebbe rappresentare una svolta per le applicazioni biomediche e per il futuro delle plastiche. Questi polimeri alternativi funzionano come le vere proteine e sono molto più facili da sintetizzare. Come prova di concetto, Xu ha utilizzato il suo metodo di progettazione per sintetizzare polimeri che imitano il plasma sanguigno, il fluido biologico artificiale ha mantenuto intatti i biomarcatori proteici naturali senza refrigerazione e ha persino reso le proteine naturali più resistenti alle alte temperature.
Secondo Xu, questa nuova tecnologia apre la strada alla progettazione di sistemi biologici ibridi, in cui i polimeri di plastica interagiscono senza problemi con le proteine naturali per migliorare un sistema, come la fotosintesi. Inoltre, i polimeri potrebbero degradarsi naturalmente, rendendo il sistema riciclabile e sostenibile. La scienziata vede la possibilità di un futuro completamente nuovo della plastica che potrebbe essere utilizzata in modo molto più efficiente e sostenibile. La tecnologia degli eteropolimeri casuali (RHP) potrebbe anche rappresentare una svolta per le applicazioni biomediche, dal momento che oggi si compiono molti sforzi per modificare le proteine naturali in modo che facciano cose per cui non sono state originariamente progettate, o per cercare di ricreare la struttura 3D delle proteine naturali. L’intelligenza artificiale potrebbe scegliere il numero, il tipo e la disposizione giusta dei blocchi di plastica per imitare la funzione desiderata di una proteina, e per produrla si potrebbe usare la semplice chimica dei polimeri.
