Proteine vechi de 29 de milioane de ani generează o nouă piață pentru biotehnologie și medicină evolutivă

Două echipe de cercetare au descoperit o adevărată mină de aur pentru biotehnologie, medicină evolutivă și pentru piețele de date biologice. Două studii, publicate pe 9 iulie în Nature, ar putea schimba radical modul în care înțelegem istoria vieții pe Pământ — și, în același timp, ar putea deschide calea unor noi aplicații biotehnologice, cu valoare economică semnificativă, scrie The Economist. Echipe de cercetători de la Harvard și Smithsonian, respectiv de la Universitatea din Copenhaga, au reușit să extragă și să analizeze proteine vechi de până la 29 de milioane de ani din smalțul dentar al unor fosile. Este un salt de zece ori mai mare față de limita de aproximativ 1 milion de ani a ADN-ului antic (aDNA), până acum standardul în cercetările moleculare aplicate fosilelor. ADN-ul antic a deschis o fereastră către trecutul biologic recent, iar proteinele antice promit o ușă larg deschisă către o istorie profundă a vieții — o istorie cu potențial științific, comercial și chiar strategic. Într-o lume în care datele sunt noua monedă globală, și moleculele antice ar putea deveni o resursă de viitor.

Dincolo de avansul științific spectaculos, rezultatele sugerează apariția unei peșteri a lui Aladdin pentru biotehnologie, medicină evolutivă și pentru piețele de date biologice. Analiza proteinelor fosile — un domeniu emergent, numit paleoproteomică — promite nu doar să rescrie arborele filogenetic al speciilor dispărute, ci și să creeze o nouă ramură a bioeconomiei, bazată pe date moleculare istorice.

O nouă piață pentru biotehnologie și medicină evolutivă

Cercetătorii au izolat proteine din smalț dentar, cel mai dur material biologic din corpurile vertebratelor, folosind o tehnică chimică care extrage și identifică moleculele rămase. Pentru a exclude contaminarea modernă, echipele au analizat gradul de degradare chimică (diageneză), care corespundea vârstei estimate a fosilelor.

În Kenya, în regiunea Turkana, echipa americană a analizat rămășițele unor mari mamifere, precum elefanții, datate între 1,5 și 29 milioane de ani. În Arctica canadiană, în craterul Haughton, echipa daneză a extras secvențe de proteină dintr-un rinocerid de acum 24 milioane de ani. În ambele cazuri, proteinele au fost comparate cu baze de date moderne, permițând plasarea fosilelor în arborele evolutiv: un strămoș al hipopotamilor, o rudă dispărută a rinocerilor, sau misteriosul Arsinoitherium — un animal cu înfățișare de rinocer, dar fără rude supraviețuitoare.

Impactul economic și tehnologic

„Aceste rezultate ar putea transforma nu doar paleontologia, ci și industria biotehnologică”, spune un analist în bioeconomie de la European Biotech Institute. Proteinele din fosile conțin date codificate despre dietă, sex, mediu și comportament, informații valoroase pentru cercetarea climatică, biologia comparativă, dar și pentru aplicații comerciale.

Firmele specializate în date genetice ar putea include, în curând, secvențele de paleoproteine în ofertele lor de produse pentru cercetare sau educație. Totodată, capacitatea de a determina sexul fosilelor prin proteine din smalț ar putea atrage interes din partea muzeelor și a instituțiilor de conservare a patrimoniului, dar și din partea companiilor private, care oferă analize genetice pentru publicul larg.

Mai departe, analiza izotopilor de carbon și azot din aceste proteine ar putea furniza informații climatice detaliate pentru epoci prea vechi pentru alte metode — un avantaj potențial pentru modelele de prognoză climatică pe termen lung sau chiar pentru explorarea altor planete.

O nouă frontieră: între știință fundamentală și investiții strategice

Există semnale că proteine și mai vechi ar putea fi recuperate. În 2009, cercetători din Carolina de Nord au descoperit fragmente de colagen într-un dinozaur vechi de 80 milioane de ani. Deși degradate, acestea au fost identificate ca aparținând unui tip de colagen întâlnit azi doar la păsări — o punte evolutivă de o valoare inestimabilă.

Pentru companiile din domeniul secvențierii moleculare, universitățile care dezvoltă tehnologii de extracție sau fondurile de investiții axate pe biotehnologie, paleoproteinele ar putea reprezenta următorul teritoriu de cucerit. „Dacă rezultatele se confirmă, nu vorbim doar despre știință spectaculoasă, ci despre o expansiune a pieței de date biologice înapoi în timp cu zeci de milioane de ani”, spune Matthew Collins, expert în paleoproteomică la Universitatea Cambridge.