𝗟’𝗨𝗡𝗜𝗩𝗘𝗥𝗦𝗢 È 𝗠𝗔𝗡𝗖𝗜𝗡𝗢.

L’universo ha una preferenza per una direzione e non è perfettamente simmetrico. Sia nella fisica delle particelle sia nella biologia, esiste una fondamentale tendenza verso la sinistra.

E il fatto di non aver compreso questa caratteristica durante la creazione di sostanze in laboratorio ha persino contribuito a una delle più grandi tragedie della storia farmaceutica.

𝟭. 𝗟’𝗮𝘀𝗶𝗺𝗺𝗲𝘁𝗿𝗶𝗮 𝗰𝗼𝘀𝗺𝗶𝗰𝗮 𝗻𝗲𝗹𝗹𝗮 𝗳𝗶𝘀𝗶𝗰𝗮

Questa caratteristica fu scoperta nel 1957, quando venne dimostrato che la forza nucleare debole, responsabile del decadimento radioattivo, viola la cosiddetta simmetria di parità.

La forza nucleare debole interagisce SOLO con le particelle sinistrorse, cioè quelle il cui spin è orientato in senso opposto rispetto alla direzione del movimento.

𝟮. 𝗟𝗮 𝘀𝗰𝗲𝗹𝘁𝗮 𝗱𝗲𝗹𝗹𝗮 𝘃𝗶𝘁𝗮

In biologia, molte molecole possono esistere in due forme speculari, una destrorsa e una sinistrorsa, proprio come le nostre mani.

Eppure, la vita biologica utilizza quasi esclusivamente amminoacidi sinistrorsi.

Questo fenomeno si chiama omochiralità.

E qui nasce una domanda affascinante: perché la vita ha scelto una sola delle due forme, quando le normali reazioni chimiche di laboratorio tendono a produrre quantità uguali di entrambe?

𝟯. 𝗜𝗹 𝗺𝗲𝗴𝗮𝗳𝗼𝗻𝗼 𝗰𝗵𝗶𝗺𝗶𝗰𝗼

Ebbene, attraverso un fenomeno che potremmo descrivere come una sorta di omeopatia cosmica, i chimici Henri Kagan e Kenso Soai hanno dimostrato che persino una minuscola prevalenza dello 0,0000001% di molecole sinistrorse, come quella che potrebbe derivare dall’influenza della forza nucleare debole, può innescare una reazione a catena autocatalitica.

In pratica, le molecole della forma predominante favoriscono la produzione di altre molecole uguali a loro, mentre la forma minoritaria viene progressivamente soppressa, fino a ottenere una miscela composta al 100% da una sola forma.

Così, mentre la fisica delle particelle sussurrava l’esistenza di un universo sinistrorso, il megafono della chimica avrebbe amplificato quel minuscolo squilibrio attraverso un’esplosione geometrica ed esponenziale, trasformandolo in una legge fondamentale della biologia.

𝟰. 𝗟𝗼 𝘀𝗽𝗲𝗰𝗰𝗵𝗶𝗼 𝗱𝗲𝗹 𝗹𝗮𝗯𝗼𝗿𝗮𝘁𝗼𝗿𝗶𝗼

Quando sintetizziamo molecole in laboratorio, il loro orientamento spaziale può fare una differenza enorme. Talvolta persino tragica.

• Talidomide: una tragedia farmaceutica

La talidomide era un farmaco prescritto per combattere le nausee mattutine in gravidanza, l’ansia e l’insonnia.

Inizialmente, i chimici non avevano compreso che le due forme speculari della molecola potessero avere effetti completamente diversi.

Mentre una delle due forme agiva come sedativo, l’altra interferiva gravemente con lo sviluppo del feto.

La tragedia è che il corpo umano può trasformare spontaneamente una forma nell’altra una volta che il farmaco entra nel circolo sanguigno.

Di conseguenza, separare preventivamente le due forme in laboratorio non avrebbe risolto il problema.

Il risultato fu una delle più gravi catastrofi della storia della medicina, con migliaia di bambini nati con gravissime malformazioni.

• Il naso riconosce le molecole speculari

Il nostro olfatto è un rilevatore incredibilmente preciso della chiralità, cioè dell’orientamento spaziale delle molecole.

Un esempio sorprendente è il carvone.

La sua versione destrorsa ha il caratteristico profumo fresco della menta verde.

La versione sinistrorsa, invece, odora di cumino dei prati (carvi).

Stessa composizione chimica, ma una diversa disposizione tridimensionale degli atomi. E il nostro naso percepisce due odori completamente differenti!

• Potenza farmacologica e molecole inutili

L’antidepressivo Celexa contiene una miscela composta per il 50% da molecole sinistrorse e per il 50% da molecole destrorse.

Tuttavia, soltanto la forma sinistrorsa è responsabile dell’effetto terapeutico contro ansia e depressione.

L’altra forma non contribuisce in modo significativo all’azione antidepressiva.

Isolando esclusivamente la componente efficace, le aziende farmaceutiche hanno sviluppato Lexapro, un medicinale più selettivo e molto più potente a parità di dose.

𝟱. 𝗜𝗹 𝗴𝗿𝗮𝗻𝗱𝗲 𝗺𝗶𝘀𝘁𝗲𝗿𝗼

Perché l’universo presenta queste asimmetrie?

È ancora uno dei grandi misteri irrisolti della scienza.

Eppure, per quanto possa sembrare strano, siamo fatti di molecole che hanno scelto una direzione preferenziale e viviamo in un universo che, in alcuni dei suoi meccanismi più fondamentali, sembra preferire la sinistra.

Una precisazione scientifica: questa è una traduzione fedele del testo originale, ma alcune sue affermazioni sono semplificate o inesatte. In particolare, non è stato dimostrato che la violazione della parità della forza debole sia la causa dell’omochiralità biologica. Inoltre, gli amminoacidi delle proteine sono quasi tutti di configurazione L, ma esistono anche amminoacidi D in natura; e la vicenda della talidomide è farmacologicamente più complessa della distinzione tra una forma sicura e una tossica.

Anche il riferimento a Henri Kagan e Kenso Soai come vincitori del Nobel non è corretto.