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CRISPR: qualcosa di cui Darwin sarebbe contento

01/05/2017
interviste

A cura di Mirco Roncoroni

 

E l'uomo creò l'uomo. CRISPR e la rivoluzione dell'editing genomico - Anna Meldolesi

Il timore che l’uomo e la scienza vogliano giocare a fare il Dio è reale, soprattutto quando si parla di ingegneria genetica e modifiche del DNA.
Lo sa bene Anna Meldolesi, biologa e divulgatrice scientifica che, reinterpretando una citazione biblica, ha titolato il suo ultimo libro E l’uomo creò l’uomo. CRISPR e la rivoluzione dell’editing genomico.
Ho discusso con lei proprio di CRISPR (leggasi “crisper”), il nuovo strumento di modificazione genetica da poco nelle mani dei biotecnologi, qualcosa per cui “basta aver studiato biologia al college e disporre di poche centinaia di Euro” per provare l’ebbrezza della manipolazione dei geni, normative permettendo: un giocattolino che promette la rinascita della ricerca scientifica rivoluzionandone modi e tempi.

Cosa è precisamente CRISPR?

È una tecnologia di modificazione genetica che si serve di una proteina “programmabile”, cui cioè si può fornire una guida, che è una piccola molecola di RNA. Questa fa da bussola e conduce la proteina alla sequenza di DNA interessata per tagliarla e modificarla. È ispirata a un processo naturale che si verifica nel sistema immunitario di molti batteri. Copiando questo meccanismo e rendendolo utilizzabile in laboratorio è nata questa piattaforma versatile, precisa ed economica, per questo si è diffusa con una velocità senza precedenti nei laboratori che si occupano di scienze della vita nel mondo.

Si tratta di intervenire sul genoma, di correggerlo?

Nelle vecchie tecniche di ingegneria genetica si prendevano i geni e si spostavano: taglia e cuci, copia e incolla. Nel caso di CRISPR invece si correggono le singole lettere del DNA, è una differenza sostanziale. Si usa spesso il paragone con la funzione “trova e sostituisci” di Word, quando in un testo decidiamo di correggere una parola: la inseriamo, specifichiamo come la vogliamo cambiare e tac, ce la modifica in tutto il testo. Ed ecco la similitudine con la correzione bozze, l’editing. La cosa importante è che CRISPR può anche fare più interventi in contemporanea, ed è molto utile quando si studiano fenomeni o malattie che hanno basi genetiche complesse, con diversi geni e cambiamenti da considerare.

Sembra l’inizio di una rivoluzione…

Ho parlato con diversi ricercatori e CRISPR ha già rivoluzionato la vita dei laboratori perché ha portato a una specie di democratizzazione. Prima si utilizzavano tecniche complicate, per alcuni progetti di ricerca era necessario costituire consorzi internazionali, radunare competenze diverse, magari ci volevano mesi, anni di lavoro. Di CRISPR si ordinano i componenti online a delle ditte fornitrici e in un paio di settimane arrivano i reagenti su misura. La tecnica è abbastanza facile da utilizzare da poter essere impiegata in qualunque laboratorio di biologia, questo non significa che il mio vicino di casa può mettersi a crispare in cucina, però una persona con competenze in biologia può imparare rapidamente ad usarla.

La tecnica è abbastanza facile da utilizzare da poter essere impiegata in qualunque laboratorio di biologia, questo non significa che il mio vicino di casa può mettersi a crispare in cucina.

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Si possono fare molte cose poi, accendere i geni con impulsi luminosi o studiarne l’espressione, oltre che modificarli. Consente di fare esperimenti che in passato non si potevano fare.

Un bell’affare per chi ne ha depositato il brevetto.

La situazione è in evoluzione, sono stati riconosciuti alcuni brevetti e c’è disponibilità da parte degli inventori a mantenere un livello di libertà per quanto riguarda la ricerca pubblica, quindi per un utilizzo non commerciale. CRISPR però è una tecnologia in continuo divenire, vengono trovati componenti e modi diversi di utilizzo ed è probabile quindi che non esisterà un brevetto capace di bloccare tutto e tutti. Esiste una comunità di ricercatori che, quando ordinano un kit e fanno un esperimento, si scambiano informazioni e reagenti. Per ora il rischio di monopolio non esiste.

Ma Darwin e Mendel che fine fanno in tutto questo?

Darwin e Mendel sarebbero contentissimi secondo me! Ad un padre della genetica come Mendel non potrebbe che piacere l’idea di scoprire la funzione dei geni. Di fatto CRISPR permette di entrare nella fase post genomica: noi sappiamo leggere la sequenza del genoma, ma il bello è capire cosa fanno i geni; silenziandoli o modificandone l’espressione con un sistema così preciso e versatile ne capiamo la funzione. Per i genetisti è una cosa fantastica. Anche Darwin sarebbe contento a mio modo di vedere. Il fatto che CRISPR funzioni in tutti gli organismi viventi è un’ulteriore dimostrazione che il vivente sia un’unità e che gli organismi abbiamo una discendenza comune. È una tecnologia che ha natura darwiniana insomma.

Il rischio di ingerenza dell’uomo nei modi e nei tempi dell’evoluzione resta però…

Le mutazioni che si possono produrre con CRISPR potrebbero verificarsi anche naturalmente, ogni giorno in natura avvengono mutazioni del DNA, quelle favorite dalla selezione naturale restano, le altre sono spazzate via. Finora i ricercatori cercavano in natura le mutazioni fortunate, utili all’uomo, che rendessero la coltivazione più facile, la pianta più resistente, eccetera. Si fa da sempre, dall’alba dell’agricoltura. Quello che consente di fare CRISPR, usata nella modalità più semplice, è di produrre queste mutazioni fortunate invece di andarle a cercare. Ci sono rischi? Questo vale per tutte le tecnologie di modificazione genetica, in natura non esiste il rischio zero. Il punto cruciale è valutare il prodotto invece del processo: una pianta non è più o meno pericolosa a seconda di come l’hai prodotta ma a seconda delle caratteristiche che le hai dato.

Il punto cruciale è valutare il prodotto invece del processo: una pianta non è più o meno pericolosa a seconda di come l’hai prodotta ma a seconda delle caratteristiche che le hai dato.

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Poter fare interventi mirati anziché cambiare chissà quanti geni come negli incroci, o non sapere dove si inseriscono come nell’ingegneria genetica, dà una conoscenza talmente precisa che i rischi sono assolutamente minori rispetto a prima.

Ci sono già applicazioni pubbliche?

C’è un’applicazione semplicissima che è quella per la produzione di colture microbiche selezionate per formaggi. Questa già è una realtà commerciale, ma è un filone periferico della tecnologia. Le autorità americane hanno dato il via libera a uno champignon che non annerisce quando lo si affetta, si conserva più a lungo. Potrebbero esserci prodotti vegetali commerciabili modificati con CRISPR in un paio di anni. In campo medico invece, è partito il primo trial clinico, la sperimentazione sull’uomo, in Cina e negli USA: si tratta di una terapia genica che si avvale di CRISPR per combattere un particolare tipo di cancro al polmone potenziando le cellule del sistema immunitario. In Italia è utilizzata anche nella ricerca sulla mutazione genetica che sta alla base della corea di Huntington [malattia genetica neurodegenerativa, nda], nella drug discovery, lo studio delle basi molecolari della malattia per cercare farmaci efficaci.

Nel libro accenna all’eventualità di produzione e inserimento in natura di zanzare modificate, “ripulite” dei geni che permettono di agganciare e veicolare il virus della malaria: riproducendosi diffonderebbero il nuovo patrimonio genetico. Operazioni simili non creerebbero uno squilibrio nell’ecosistema?

In quel caso si andrebbe a perturbare una popolazione naturale perché vuoi farlo, non perché succede come effetto collaterale. Quello è un uso di frontiera della tecnologia, va assolutamente specificato, è uno dei settori in cui si sta procedendo con molta cautela. Utilizzare CRISPR come acceleratore di diffusione di geni apre possibilità pazzesche, sconfiggere la malaria sarebbe davvero epocale, vanno però valutate tutte le possibili perturbazioni e soprattutto bisogna procedere passo per passo, in ambienti controllati.

Come tutte le cose grandiose, va valutata attentamente.

Pensare a rilasci nell’ambiente di questo tipo di zanzare modificate è impensabile oggi. Diciamo che è l’obiettivo scientifico di lungo periodo. Come tutte le cose grandiose, va valutata attentamente.

Lei stessa cita Spiderman, un umano geneticamente modificato: “Da un grande potere derivano grandi responsabilità”. Siamo davvero pronti a gestirle?

Bisogna distinguere gli utilizzi, i filoni, i prodotti. Ci sono applicazioni CRISPR assolutamente non controverse, sulla ricerca di base ad esempio, sul miglioramento genetico vegetale, sulla terapia genica che con CRISPR potrebbe funzionare meglio. Non pone livelli etici nuovi o che turbano rispetto a quanto accadeva in passato. In altre applicazioni però, come l’editing della linea germinale, è chiaro che la riflessione sia tutta da fare.

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E di cosa si tratta?

Nel caso di terapia genica si modificano le cellule adulte del singolo paziente per curare determinate malattie. Se però vogliamo agire sugli embrioni in modo che le modificazioni genetiche non riguardino più quel singolo individuo ma siano ereditate da tutti i discendenti – quindi intervenendo sul pool, il serbatoio genico dell’umanità – è chiaro che è tutta un’altra storia. Il biologo statunitense Craig Venter dice che “non è questione di se ma di quando”, lui dà per scontato che si farà, altri sono più cauti. Sicuramente la tecnologia dovrà essere affidabilissima, bisognerà capire come e quando valga la pena utilizzarla, quali malattie sono così gravi da giustificare un intervento simile. E poi costruire un consenso sociale su quel tipo di approccio.

Sarà ancora più importante avere informazione di qualità a riguardo.

Ovviamente, in passato abbiamo assistito a dibattiti infuocati, quando è nata Dolly c’è stato un ciclone mediatico; il dibattito sugli OGM è deragliato vistosamente, si parla quasi solo dei rischi, veri o presunti e spesso ingigantiti, e poco dei benefici. Fare informazione su CRISPR è una nuova possibilità di far ripartire un dibattito su basi diverse.

Il dato scientifico non si può discutere: si possono discutere sensibilità e punti di vista diversi, ma un dato scientifico dev’essere preso come un fatto.

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Sicuramente serve una comunicazione precoce, che non parta quando è scoppiata l’ondata emotiva di un caso mediatico, e un approccio inclusivo che coinvolga molti soggetti e diverse sensibilità, senza far cadere la questione dall’alto. Certo, ricordandosi che il dato scientifico non si può discutere: si possono discutere sensibilità e punti di vista diversi, ma un dato scientifico dev’essere preso come un fatto.

La scienza non ha responsabilità, sfonda confini che sta ad altri ritracciare…

Nel mio modo di approcciare queste cose la scienza dovrebbe fornire un ventaglio di opzioni, di policy, mettendo in risalto costi e benefici. Poi, ovviamente, sta alla società dibattere e alla politica scegliere. Possibilmente ben informati, questo è fondamentale. Il timore è che intervenendo sul DNA si modifichi l’essenza dell’uomo e delle specie. Sono soggezioni culturali, l’uomo è una creatura culturale, non solo naturale. La natura è qualcosa in continuo divenire e immaginare che l’uomo abbia un’identità fissa che possa essere trasformata radicalmente da un intervento tecnologico forse presuppone un po’ di ingenuità. Ma è un concetto comunque affascinante, su cui poi si basa tanta fantascienza, per cui elaborazioni letterarie, artistiche, che ci parlano non tanto della scienza e delle biotecnologie, ma di come la società le guarda.