Chicago, 24 dicembre 2025 – Un team della Northwestern University ha messo a punto una catena di cinque enzimi artificiali capace di trasformare la CO2 in sostanze essenziali per la vita cellulare. Il risultato, pubblicato su Nature Chemical Engineering, segna un passo importante nella biologia sintetica e apre la strada a produzioni di materiali e combustibili a emissioni zero.
Un percorso chimico mai visto prima
Guidati da Ashty Karim e Michael Jewett, i ricercatori sono partiti dal formiato, una molecola liquida ricavata facilmente dalla CO2. Il problema, spiegano, è che le cellule viventi fanno fatica a usarlo: “Solo pochi microrganismi riescono a digerirlo, e modificarli in laboratorio è complicato”, spiega Karim. Per aggirare questo limite, il gruppo ha creato una strada chimica nuova di zecca, che funziona al di fuori delle cellule e si basa su enzimi sintetici.
Da CO2 ad acetil-CoA: la svolta degli enzimi artificiali
In poche settimane sono stati testati 66 enzimi e più di 3.000 varianti per trovare quelli giusti. Alla fine hanno messo insieme una catena di cinque enzimi artificiali che convertono il formiato in acetil-CoA, una molecola chiave per il metabolismo di tutte le cellule. “Ci siamo ispirati alla natura – racconta Karim – cercando di usare enzimi biologici per trasformare il formiato, ma come non esiste una via naturale per farlo, abbiamo costruito la nostra”.
Impieghi industriali e ambientali
L’acetil-CoA prodotto può essere la base per altre sostanze, tra cui il malato, usato nell’industria alimentare, nei cosmetici e nelle plastiche biodegradabili. Gli autori sottolineano che questo processo potrebbe aprire la strada a nuovi materiali e combustibili senza emissioni di carbonio. “Ora lavoriamo per far sì che questa tecnologia funzioni anche su larga scala”, aggiunge Jewett.
Una svolta per la biologia sintetica
Per gli esperti, il lavoro della Northwestern University è tra le prime prove concrete di come si possano progettare vie metaboliche artificiali mai viste in natura. “Abbiamo dimostrato che si può costruire una catena enzimatica tutta nuova, capace di reazioni chimiche inedite”, dice Karim. Questo risultato può spingere avanti la ricerca sulla cattura e il riutilizzo della CO2, tema chiave nella lotta contro il cambiamento climatico.
Le sfide che restano
Nonostante i risultati incoraggianti, ci sono ancora ostacoli da superare. La produzione degli enzimi su scala industriale va perfezionata, così come l’inserimento del processo nelle filiere produttive già esistenti. Ma la comunità scientifica guarda con attenzione a questa nuova frontiera. “È solo l’inizio – ammette Jewett – ma crediamo che queste tecnologie possano rivoluzionare la chimica industriale e la sostenibilità”.
Un progetto internazionale
Il lavoro ha coinvolto anche altri centri di ricerca negli Stati Uniti e all’estero, con fondi pubblici e privati. La pubblicazione su Nature Chemical Engineering ha ricevuto commenti entusiasti: molti esperti parlano di “un esempio concreto di come l’ingegneria delle proteine possa aiutare la transizione ecologica”. Intanto, i ricercatori stanno già lavorando a versioni migliorate della catena enzimatica, per aumentare efficienza e flessibilità.
In laboratorio, tra provette e strumenti di precisione, la sfida è appena iniziata. Ma la strada verso materiali e combustibili a zero emissioni sembra oggi più vicina che mai.