Menu
CRISPR

LA STELLA NASCENTE DELLA MODIFICAZIONE DEL PATRIMONIO GENETICO: CRISPR/CAS9

di Flavia Mezja (keyword: CRISPR)

Ti è mai capitato di pensare “vorrei avere gli occhi azzurri” o “vorrei essere biondo/a”? Beh, oramai per noi stessi è tardi ma pare che la modifica del patrimonio genetico dei nostri figli non sia così lontana. Eppure, tengo subito a specificare che questo genere di modifiche (il colore degli occhi o dei capelli), non è eticamente accettato dalla comunità scientifica, visto che si tratta di una modifica non necessaria per la sopravvivenza.

Ciò per cui le tecniche di modificazione del nostro DNA1 potranno rivelarsi utili è, ad esempio, per la cura delle patologie genetiche prima che esse si manifestino. Un primo tentativo è stato fatto in Cina su due gemelline, figlie di un padre che, avendo l’HIV, voleva proteggerle a vita da questa malattia. Per prevenire definitivamente l’infezione, è stato tolto il gene che permette al virus di entrare nelle cellule, infettandole. Eppure, questo esperimento ha suscitato scalpore per numerosi motivi etici, primo tra cui il fatto che questo studio non fosse stato approvato da nessuna commissione.

Queste tecniche non sono applicabili soltanto sugli esseri umani, ma anche sulle piante. E, anche nel caso delle piante, non si tratterebbe di cambiare il colore dei petali quanto, per esempio, di permettere loro di sopravvivere nonostante l’aumento della temperatura per via del cambiamento climatico o con minore bisogno di acqua visto che comincia a scarseggiare. In sostanza, la scienza sta già pensando a come produrre cibo nei prossimi decenni, in vista del cambiamento climatico. In questo articolo vedremo quindi il caso del riso editato in Giappone e con una regolamentazione poco chiara che, nel dubbio, lo vieta. Perché le leggi europee ci impongono di mangiare un riso non editato ma ricco di pesticidi?

In entrambi i casi la tecnica di modificazione del genoma è la stessa, quella al momento più utilizzata, CRISPR/Cas9. Vediamo di cosa si tratta.

COME FUNZIONA LA TECNICA DI CRISPR/CAS9

Con CRISPR/Cas9 si fa riferimento ad una tecnica di ingegneria genetica che permette la modificazione del genoma: CRISPR (che si pronuncia “crisper”) è una breve sequenza guida a RNA2 che riconosce e lega in modo complementare la zona di DNA target da tagliare, mentre la proteina Cas9 (un’enzima endonucleasi) taglia il DNA, che poi andrà incontro a meccanismi naturali di ricollegamento tra le porzioni rimanenti.

PERCHÉ È UNA RIVOLUZIONE

A differenza delle precedenti tecniche di modificazione del genoma, come gli OGM, le mutazioni  che vengono introdotte tramite CRISPR/Cas9 sono indistinguibili da quelle naturali. Inoltre, queste possono essere introdotte per spegnere un gene dannoso o ripristinare il funzionamento di uno difettoso, o anche per introdurre nella sequenza genomica una porzione di DNA completamente nuova con una funzione utile che prima non era presente.

IN QUALE DIREZIONE SI STA ANDANDO

Questa tecnologia si sta rivelando particolarmente utile per la cura delle patologie, per la creazione di nuovi farmaci (le terapie cellulari e quelle geniche), per il controllo delle malattie trasmesse dagli insetti e per gli xenotrapianti (=trapianti da donatore di un’altra specie animale). In campo agroalimentare, CRISPR/Cas9 permette di rendere le piante più resistenti ai fattori stressanti quali condizioni atmosferiche e parassiti, senza inficiarne le qualità nutrizionali ed il gusto. In campo industriale si spera invece di riuscire a sviluppare nuovi prodotti, tra cui una nuova classe di biocombustibili.

II CASO DELLE GEMELLE CINESI

Qualche mese fa ti può essere capitato di aver letto qualche articolo di giornale su due bambine cinesi a cui è stato modificato il DNA. Se non fosse così nessun problema, ti faccio un breve riassunto.

Da quel che si è letto sui media, parrebbe che He Jiankui, lo scienziato protagonista della vicenda, abbia eliminato dal DNA delle due gemelline il gene che codifica (= che permette la produzione e quindi l’espressione) di CCR5, recettore fondamentale affinché un essere umano si infetti con il virus dell’HIV (Human Immunodeficiency Virus).

Perché ciò ha fatto scalpore? Perché innanzitutto le conoscenze che abbiamo sui geni, ed in questo caso sull’utilità di CCR5, non sono così vaste da poter escludere che non serva anche per altre funzioni, e quindi che sia stato eliminato producendo danni; inoltre, ci sono metodiche di prevenzione della trasmissione del virus che fanno sì che sia una patologia evitabile, e quindi queste gemelline sarebbero state trattate per un qualcosa di non essenziale, il che ha lo stesso valore del voler inserire gli “occhi azzurri” – di cui parlavo all’inizio – nel genoma delle future generazioni, andando verso la selezione delle caratteristiche estetiche inutili alla sopravvivenza, anziché verso la cura delle patologie.

Inoltre, c’è anche un altro recettore, CXCR4, implicato nell’entrata del virus nelle cellule dell’organismo, motivo per cui pare che queste gemelline non siano completamente protette dalla trasmissione del virus, nonostante tutto.

Il lavoro di questo ricercatore cinese non era stato approvato dalla struttura in cui lavorava, creando così sospetti sulla legalità delle varie fasi del suo lavoro, oltre che sul suo significato. A parte i problemi etici che questo caso solleva, purtroppo, quando si verificano studi non autorizzati come questo, i governi tendono a bloccare tutti i lavori che coinvolgono tale tecnologia, anche quelli con le finalità positive e soprattutto con metodologia e documentazione trasparente. Ecco perché numerosi ricercatori non hanno accolto positivamente la notizia del lavoro fatto sulle gemelline.

Ulteriori dubbi son stati sollevati in quanto l’articolo scientifico, con materiali e metodi del lavoro, non è mai stato pubblicato e quindi non si conoscono nel dettaglio gli aspetti tecnici e le procedure utilizzate.

Inoltre, l’editing della linea cellulare germinale (= dei gameti, come ovuli e spermatozoi) viene per ora scoraggiato da molti scienziati per via dell’ereditarietà della modifica anche nelle generazioni successive. Eppure, questo significherebbe eliminare ogni traccia di una patologia da ogni cellula del futuro organismo umano. Infine, ci sono ancora molte restrizioni riguardanti la ricerca sugli embrioni.

E LA QUESTIONE DEL RISO EDITATO?

Le modificazioni delle piante tramite CRISPR/Cas9 permettono, ad esempio, di rendere necessaria meno acqua per la coltivazione, e quindi di avere un minore impatto dei raccolti sull’ambiente. Mentre per quanto riguarda gli OGM classici spesso vengono aggiunti geni di organismi diversi, con la tecnica CRISPR/Cas9 si modifica con precisione geni già contenuti nel DNA dell’organismo.

Il 25 luglio 2018 la Corte europea di giustizia ha stabilito che sono da considerare come OGM tutte le tecnologie recenti che non possono vantare una “lunga tradizione di sicurezza”. Ciò purtroppo non tiene conto dei recenti sviluppi della scienza.

Per questo motivo Science for democracy e l’Associazione Luca Coscioni hanno fatto più azioni dimostrative volte a informare l’opinione pubblica e i membri del Parlamento Europeo sulla tecnologia dell’editing del genoma vegetale e delle ripercussioni di questa decisione.

Come scrive Roberto Defez su “La Stampa”, “Serve ricordare che in un continente come il nostro, che ha impedito lo sviluppo dei classici Ogm (soia, mais, cotone), ogni giorno, la sola Italia consuma 10 mila tonnellate di soia Ogm e ogni cittadino consuma 186 grammi di soia Ogm. Il muro contro la produzione locale di Ogm si è trasformato in un disastro commerciale con massicce importazioni di derrate estere. Ma con le nuove piante nate dalle tecnologie impercettibili e raffinate del Crispr il danno può essere ancora più grave. A venire migliorate non saranno più le solite derrate destinate ai mangimi, ma insalate, verdure, uva, mele e riso. Il riso, uno dei prodotti della tradizione culinaria italiana, può consentire agli agricoltori nostrani di competere col riso che ci arriva dalla Cambogia. Allo stesso modo viti e meli, come per il riso aggredito dal brusone, possono essere migliorati per resistere all’aggressione di altri funghi.

Così si spiega perché gli scienziati italiani si sono mossi per primi in Europa: perché da sola l’Italia usa il 60% dei fungicidi impiegati in Europa e gli scienziati italiani potrebbero ridurre l’uso di questi pesticidi, fortificando le piante ed evitando che l’ossessivo uso di fungicidi a base di ossidi di rame continui ad inquinare i nostri terreni (anche quelli coltivati con metodo biologico). Questa è l’alternativa: o ancora rame o piante resistenti ai funghi patogeni.”

Marco Perduca, fondatore di Science for Democracy, allarga la sfera di influenza delle decisioni europee. Infatti, al ritorno da un viaggio di lavoro in Etiopia, sottolinea come in questo Paese le normative europee “hanno reso inservibili gli OGM per decenni, impoverendo e inquinando, e adesso creano enormi problemi strutturali per la promozione delle nuove tecniche di coltura” e si chiede “Perché a causa delle decisioni europee che non tengono in considerazione il parere della scienza, devono esser penalizzati paesi in via di sviluppo che comunque vogliono investire in nuove tecnologie che potrebbero aiutarli a migliorare i raccolti a livello nazionale, consumando e inquinando meno, per far fronte al fabbisogno interno o arrivare a poter esportare?”.

Marco Cappato, tesoriere della Coscioni, aggiunge: “In generale, e quindi anche sugli OGM, la regolamentazione di un prodotto (se testato come sicuro) dovrebbe essere volta ad impedire monopoli e abusi di posizione dominante, ma non a proibire una tecnologia in quanto tale. In particolare, è davvero assurdo che una tecnologia inventata nel 2012 sia regolamentata usando una direttiva del 2001. Per conoscerne i possibili impatti positivi sulla qualità del cibo e dell’ambiente, occorrerebbe poter fare esperimenti in campo aperto, che invece sono bloccati. Queste proibizioni avranno come effetto di spostare la ricerca in Cina e Giappone (e poi naturalmente potremo importare i loro prodotti, come già facciamo con la soia OGM in grande quantità, non riproducibile in Italia).”

IN CONCLUSIONE

Il fatto che le finalità per cui CRISPR/Cas9 può essere utilizzata possano essere dannose non significa che sia meglio accantonarla, come ahimè molti governi stanno facendo, ma che va studiata e regolamentata così da poter essere utilizzata in completa sicurezza, apportando enormi benefici in vari campi. Detto ciò, ogni progetto che vuole utilizzare CRISPR/Cas9 ha rischi e dilemmi etici differenti, è quindi utile la valutazione caso per caso. Indubbiamente, la sola limitazione generalizzata va a danno di tanti settori, tra cui la nostra salute.

GLOSSARIO
  • 1DNA = L’acido desossiribonucleico o deossiribonucleico (in sigla DNA, dall’inglese DeoxyriboNucleic Acid; meno comunemente, in italiano, anche ADN) è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA e proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi.
  • 2RNA = In chimica l’acido ribonucleico, in sigla RNA (dall’inglese RiboNucleic Acid), è una molecola polimerica implicata in vari ruoli biologici di codifica, decodifica, regolazione ed espressione dei geni.
BIBLIOGRAFIA

 

 

A cura di Flavia Mezja. Revisionato da Davide Maspero.

 

 

Licenza Creative Commons
Quest’opera di Biochronicles A.P.S. è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione – Condividi allo stesso modo 4.0 Internazionale.


About the Author : Biochronicles

Associazione di Promozione Sociale per la divulgazione scientifica.

0 Comment

Leave a Comment

Your email address will not be published.

Related post

  TOP