Genetica forense: come sta trasformando gli antichi manoscritti

Come la genetica forense sta trasformando gli studi sui manoscritti antichi? Nel maggio del 2006, Tim Stinson si recò in Inghilterra per visitare le biblioteche di Londra, Oxford e Cambridge. All’epoca, stava curando l’edizione di un poema del XIV secolo per il suo dottorato di ricerca all’Università della Virginia a Charlottesville. E, dopo mesi passati a esaminare copie sgranate su microfilm, non vedeva l’ora di mettere le mani su un originale. Durante una visita alle Biblioteche Bodleiane di Oxford gli fu finalmente consegnato uno dei manoscritti che aveva tanto desiderato vedere. Ma si ritrovò talmente affascinato dal libro stesso che il testo in esso contenuto passò in secondo piano.

Un antico papiro.

Come la genetica forense sta trasformando gli studi sui manoscritti

Gli scienziati stanno svelando le informazioni biologiche nascoste nelle antiche pergamene senza lasciare traccia. Il volume esaminato da Stinson, risalente a circa sei secoli prima, era rilegato in pelle marrone consunta e composto da 266 fogli ingialliti di pergamena finemente lavorata. Portava i segni di un intenso utilizzo: leggere macchie segnavano le pagine e i bordi erano consumati dalle ripetute manipolazioni.

“Aveva una sua biografia, una sua storia profonda. Sembrava un sito archeologico racchiuso tra le pagine”, ricorda Stinson, che ora è uno studioso di storia medievale alla North Carolina State University di Raleigh. “La pergamena aveva persino un vago odore animale, seppur gradevole.”

Stinson si chiedeva se il DNA potesse sopravvivere nelle pelli degli animali utilizzate per realizzare le pagine del libro e se tale DNA potesse offrire nuovi metodi per datare e contestualizzare i manoscritti, al di là dei tradizionali indicatori di grafia e dialetto. Suo fratello, un biologo, affermò che ciò era teoricamente possibile, ma avvertì che gli ostacoli tecnologici erano insormontabili. Le tecnologie necessarie erano ancora agli albori. Anche se fossero esistite tecniche praticabili, era improbabile che i restauratori avrebbero consentito il prelievo distruttivo di manufatti culturali insostituibili.

La tecnologia sta diventando un’alleata sempre più preziosa in questo campo, da poco è stata introdotta anche la IA.

Nasce un nuovo campo di studi

due decenni dopo, quella curiosità ha contribuito a dare origine a un nuovo campo di studi. Lo sviluppo di metodi di campionamento non distruttivi, insieme ai progressi in genomica e proteomica, ha reso possibile estrarre informazioni biologiche da antiche pergamene senza danneggiarle visibilmente. Questa disciplina emergente (biocodicologia 1) combina la biologia molecolare con la codicologia, lo studio dei libri come oggetti materiali.

I risultati stanno trasformando il modo in cui gli studiosi comprendono la storia umana. Analizzando le pergamene, i ricercatori stanno scoprendo prove di reti commerciali, allevamento di animali, pratiche mediche e rituali, cambiamenti climatici, epidemie e inondazioni. Nel corso di queste ricerche, hanno scoperto che le antiche pergamene conservano molto più che semplici parole.

Il Libro dei Cervi.

Un archivio biologico sorprendente riscoperto grazie alla genetica forense

Nel Medioevo, la pergamena era il materiale di scrittura predominante in Europa, utilizzata per qualsiasi cosa, dai documenti legali ai testi sacri. Veniva prodotta immergendo pelli di animali nella calce, tendendole su telai e assottigliandole man mano che si asciugavano. Anche dopo centinaia di anni, la pergamena conserva sottili tracce di questo processo. La sua durabilità ha da sempre reso i manoscritti medievali oggetti storici di grande valore.

In un articolo del 2009, Stinson sostenne che i manoscritti su pergamena rappresentano una registrazione anno per anno della vita animale e delle interazioni uomo-animale che abbraccia un millennio. L’idea ha attirato l’attenzione di Matthew Collins, un archeologo biomolecolare che lavora presso l’Università di Copenaghen e l’Università di Cambridge, nel Regno Unito. Collins era stato un pioniere di una tecnica nota come zooarcheologia mediante spettrometria di massa per identificare le specie animali presenti nelle ossa antiche.

La ZooMS funziona analizzando frammenti di collagene di tipo I, la proteina strutturale predominante nella pelle, nei denti e nelle ossa. Le variazioni specie-specifiche del collagene producono “impronte digitali” molecolari distintive quando vengono misurate con uno spettrometro di massa. Collins ricorda uno scavo archeologico in Scozia per il quale il suo team analizzò più di 1.000 frammenti ossei. Dopo tre anni, riuscirono a identificare con certezza solo 29 animali. “Fu un progetto davvero deludente”, afferma.

Nuovi studi

Alla ricerca di alternative meno punitive, Stinson ha collaborato con la sua collega Kelly Meiklejohn, una scienziata forense che vanta un periodo di post-dottorato presso il laboratorio dell’FBI a Quantico, in Virginia. Lì, ha sviluppato metodi per identificare piante e funghi tossici che erano stati utilizzati come potenziali armi biologiche. Questi si presentavano spesso in polvere e privi di caratteristiche distintive evidenti.

Il team ha sperimentato una serie di metodi non distruttivi su antichi manoscritti acquistati online. Alcune idee sono state scartate rapidamente: il bordo smussato di un coltello da burro, gli strumenti forensi per il prelievo di fibre utilizzati sulla scena del crimine e persino il nastro adesivo per gechi, che presenta delle microprotuberanze che gli consentono di aderire alle superfici senza l’uso di adesivi chimici. Sebbene tecnicamente non distruttivo, il nastro continuava ad attaccarsi alle pinzette e alle provette da laboratorio e conteneva tracce di DNA bovino, presumibilmente derivanti dal processo di produzione.

Il DNA estratto dalla pergamena è in genere frammentato in piccoli pezzi e presente in quantità troppo basse per essere rilevato con i test standard. Ma “procediamo con ogni campione”, afferma Meiklejohn, perché il suo laboratorio utilizza un flusso di lavoro di tipo forense progettato per questo tipo di materiale genetico.

Il suo team converte il DNA in librerie di sequenziamento e utilizza una tecnica nota come cattura per ibridazione per isolare le sequenze animali di interesse. Sullo schermo di un computer, i risultati appaiono come una fitta pila a scala di barre orizzontali dai colori vivaci: brevi tratti di DNA antico che si allineano in modo imperfetto ma convincente con i riferimenti moderni. In test ripetuti, i risultati ottenuti con il metodo a pennello corrispondevano alle identificazioni di specie note e spesso superavano le aspettative.