Richard Resnick: Benvenuti alla rivoluzione genomica

In questo discorso di facile comprensione, tenuto durante il TEDxBoston, Richard Resnick illustra come il sequenziamento del genoma sta per rivoluzionare in modo rapido ed economico l'assistenza sanitaria, il sistema assicurativo e la politica.

Signore e signori,

vi presento il genoma umano.

(Applausi)

Cromosoma uno in alto a sinistra.

Cromosomi sessuali in basso a destra.

Le donne hanno due coppie di quel grande cromosoma X;

gli uomini un X

e, naturalmente, quella piccola coppia di Y.

Scusate uomini, è solo un minuscolo dettaglio che vi rende differenti.

Quindi, se ingrandiamo questo genoma,

quello che notiamo è, ovviamente, la sua struttura a doppia elica,

il codice della vita ben spiegato con queste quattro lettere biochimiche

che chiamiamo basi:

A, C, G e T.

Quante ce ne sono nel genoma umano? Tre miliardi.

Un grande numero?

Beh, tutti sono capaci di pronunciare grandi numeri.

Ma di fatto, se dovessimo posizionare una base

su ogni pixel di questo schermo a risoluzione 1280x800

avremmo bisogno di 3000 schermi per dare uno sguardo al genoma.

Quindi, è abbastanza grande.

E forse proprio per le sue dimensioni,

un gruppo di persone, tutte tra l'altro con cromosomi Y,

decisero di volerlo sequenziare.

(Risate)

15 anni e circa quattro miliardi di dollari dopo

il genoma venne sequenziato e pubblicato.

Nel 2003 venne pubblicata la versione finale, alla quale continuano a lavorare.

Il tutto venne eseguito su un apparecchio simile a questo.

Costa all'incirca un dollaro per base,

un modo piuttosto lento di procedere.

Ebbene gente, io sono qui per dirvi

che il mondo è completamente cambiato

e nessuno di voi ne è al corrente.

Quello che facciamo ora è prendere un genoma,

farne forse 50 copie,

tagliare tali copie in piccole letture a 50 basi

e quindi sequenziarle, in modo massivo parallelo.

Poi trasportiamo il tutto in un software,

lo riassembliamo e vi raccontiamo qual è la storia.

Solo per darvi un'idea di come questo appare,

parliamo del Progetto Genoma Umano: 3 gigabasi, ok.

Una eseguita su uno di questi software:

200 gigabasi in una settimana.

E quel 200 diventerà 600 quest'estate,

e non c'è segno del rallentamento di tale ritmo.

Perciò, il prezzo di una base, del suo sequenziamento,

è sceso di 100 milioni di volte.

Ciò equivale all'aver fatto il pieno dell'auto nel 1998,

aver atteso fino al 2011

e poter ora fare due viaggi andata e ritorno su Giove.

(Risate)

Popolazione mondiale,

postazioni PC

l'archivio dell'intera letteratura medica,

la legge di Moore,

il vecchio metodo di sequenziamento, e qui tutto il nuovo materiale.

Ragazzi, questa è una scala logaritmica.

Normalmente non si vedono linee crescere in questo modo.

La capacità mondiale di sequenziamento del genoma umano

si attesta quest'anno tra i 50.000 e i 100.000 genomi umani.

Lo sappiamo in base alle macchine che vengono posizionate.

Ed è previsto un aumento del doppio, triplo o forse quadruplo,

anno dopo anno, nell'immediato futuro.

Di fatto, c'è un laboratorio in particolare

che copre il 20 per cento di tutta la capacità.

Si chiama Istituto di Genomica di Pechino.

I cinesi, tra parentesi, stanno assolutamente vincendo questa corsa alla nuova Luna.

Cosa significa tutto ciò per la medicina?

Prendiamo una donna di 37 anni,

con un tumore al seno al secondo stadio con recettori estrogenici positivi.

Viene sottoposta a chirurgia, chemioterapia e radiazioni.

Ritorna a casa.

Due anni dopo, si ripresenta con un carcinoma ovarico al terzo stadio C.

Sfortunatamente, viene curata nuovamente con chirurgia e chemioterapia.

Tre anni dopo, all'età di 42 anni, si ritrova

con altro tumore ovarico e subisce altra chemioterapia.

Sei mesi più tardi

le viene riscontrata una leucemia mieloide acuta.

Cade in insufficienza respiratoria e muore otto giorni dopo.

Prima osservazione, il trattamento a cui è stata sottoposta in meno di 10 anni

sembrerà una carneficina.

Questo perché persone come il mio collega, Rick Wilson,

del Genome Institute at Washington University,

hanno deciso di dare un occhio al cadavere della donna.

Hanno sequenziato, preso delle cellule della pelle, pelle sana,

e del midollo osseo canceroso,

e sequenziato tutti i genomi di tali cellule

in un paio di settimane, un gioco da ragazzi.

Quindi hanno comparato i due genomi con un software

e hanno scoperto, tra le altre cose,

una delezione, una delezione a 2000 basi,

tra tre miliardi di basi,

in un particolare gene chiamato TP53.

Quando è presente tale deleterea mutazione del gene

la possibilità di sviluppare un tumore è del 90%.

Perciò, in questo caso, sfortunatamente, ciò non aiuta la donna,

ma ha gravi, profonde se vogliamo,

implicazioni per la sua famiglia.

Ciò che voglio dire è che se essi presentano la stessa mutazione,

e sottoponendosi a questo test genetico ne trovano conferma,

allora possono sottoporsi a controlli regolari, scoprire il tumore prima

e potenzialmente vivere una vita significativamente più lunga.

Lasciate che vi presenti ora i gemelli Beery,

ai quali fu diagnosticata una paralisi cerebrale all'età di due anni.

La loro mamma è una donna molto coraggiosa

che non credeva che i sintomi corrispondessero a quella malattia

e attraverso sforzi sovrumani e molta ricerca in Internet

fu in grado di convincere la comunità medica

che, in realtà, avevano qualcos'altro.

Ciò che avevano era distonia Dopa-sensibile.

Gli somministrarono L-Dopa

e i sintomi registrarono un miglioramento,

tuttavia non erano completamente asintomatici.

Rimanevano problemi significativi.

Risulta che il gentiluomo in questa foto è un signore chiamato Joe Beery,

abbastanza fortunato da essere il CIO (Chief Information Officer)

di una azienda chiamata Life Technologies,

una delle due aziende

produttrici di questi enormi strumenti per il sequenziamento dell'intero genoma.

Perciò, decise di far sequenziare il genoma dei suoi figli.

Furono scoperte una serie di mutazioni in un gene chiamato SPR,

responsabile, tra le altre cose, della produzione di serotonina.

Così, oltre a L-Dopa, venne somministrato ai bimbi un precursore della serotonina,

e ora sono perfettamente normali.

Ragazzi, questo non sarebbe mai successo senza il sequenziamento dell'intero genoma.

A quel tempo, parlo di alcuni anni fa, costò $ 100.000.

Oggi costa $ 10.000. Il prossimo anno costerà $ 1.000.

L'anno successivo $ 100, anno più anno meno.

Questa è la velocità alla quale si sta muovendo.

Ora parliamo del piccolo Nick.

Gli piacciono Batman e le pistole ad acqua.

Risulta che Nick si presenta all'ospedale pediatrico

con una pancia gonfia come quella delle vittime della fame.

Ma qui non si tratta di denutrizione,

succede che quando mangia il suo intestino basicamente si apre

e le feci si riversano nello stomaco.

Dopo un centinaio di interventi chirurgici,

Nick guarda sua madre e le dice: "Mamma,

per favore prega per me. Il dolore è troppo grande".

Si dà il caso che il suo pediatra ha una formazione in genetica clinica,

così, pur non avendo la minima idea di cosa stia succedendo,

dice: "Facciamo sequenziare il genoma del bambino".

Quello che trovano è una mutazione in un singolo punto,

in un gene responsabile del controllo della morte cellulare programmata.

Perciò la teoria è che il bimbo presenta delle reazioni immunologiche

a quello che succede al cibo essenzialmente

e ciò è una reazione naturale, che causa della morte cellulare programmata.

Il gene che regola tale aspetto, però, non funziona.

Ciò evidenzia la necessità, tra le altre cose, ovviamente,

di un trapianto di midollo osseo, al quale Nick viene sottoposto.

Dopo nove mesi di faticosa guarigione,

ora il bambino può mangiare bistecche con salsa A.1.

(Risate)

La possibilità di utilizzare il genoma

come metodo di diagnosi universale

dipende oggi da noi.

Il presente è qui.

Quello che significa per tutti noi

è che tutti i presenti in questa stanza, potremmo vivere 5, 10, 20 anni in più

solo grazie a questo piccolo elemento.

Una storia incredibile,

se non si pensa all'effetto dell'attività umana sul pianeta

e alla nostra abilità di mantenere elevata la produzione alimentare.

Ed ecco che si scopre

che la stessa identica tecnologia

viene utilizzata anche per coltivare nuove linee

di granturco, frumento, soia e altre colture

altamente resistenti a siccità, inondazioni,

animali nocivi e pesticidi.

È evidente che, finché continueremo a far crescere la popolazione,

dovremmo continuare a coltivare e mangiare cibi geneticamente modificati,

questa è l'unica posizione assumibile al momento.

A meno che non ci sia qualcuno tra il pubblico

che si offra come volontario per smettere di mangiare.

Nessuno, nemmeno uno.

Questa è una macchina da scrivere,

la base di ogni computer da tavolo per decenni.

E di fatto, la macchina da scrivere fu essenzialmente cancellata da quest'ultimo.

Poi, comparvero versioni più generali di programmi di videoscrittura.

Ma in sostanza fu uno sconvolgimento su sconvolgimento.

Ci fu l'invenzione dell'Ethernet da parte di Bob Metcalfe

e la possibilità di connettere i computer,

cosa che fondamentalmente cambiò tutto.

E all'improvviso comparvero Netscape e Yahoo

e assistemmo al fiorire del fenomeno dei siti Web.

(Risate)

Niente di cui preoccuparsi comunque,

il tutto fu velocemente salvato dall'iPod, da Facebook

e da Angry Birds.

(Risate)

Oggi siamo arrivati a questo punto.

Questa è la rivoluzione genomica attualmente. Siamo arrivati fin qui.

Perciò, quello che vorrei consideraste è:

che cosa succede

quando questi punti non rappresentano le basi del vostro genoma,

ma si collegano a genomi di tutto il pianeta?

Recentemente ho dovuto stipulare un'assicurazione sulla vita.

Mi è stato richiesto di rispondere a questo:

A. Non sono mai stato sottoposto ad un test genetico, B. Sono stato sottoposto ad uno, eccolo

e C. Sono stato sottoposto ad uno ma non ne voglio parlare.

Fortunatamente, ho potuto contrassegnare l'opzione A

e in tutta onestà. Lo dico nel caso in cui il mio agente assicurativo mi stesse ascoltando.

Ma cosa sarebbe successo se avessi risposto C?

Le richieste di sequenziazione del genoma da parte dei privati fioriranno.

Volete scoprire se siete geneticamente compatibili

con la vostra fidanzata? Nessun problema.

Sequenziazione del DNA sull'iPhone? C'è un'applicazione per questo.

(Risate)

Qualcuno vuole un massaggio genomico personalizzato?

Esiste già un laboratorio

che testa l'allele 334 del gene AVPR1,

il così chiamato gene del tradimento.

Se siete qui oggi con la vostra dolce metà

giratevi e pulitegli la bocca con un bastoncino cotonato,

quindi inviatelo al laboratorio e avrete una risposta certa.

(Risate)

Volete davvero eleggere un presidente

il cui genoma lascia intravedere una cardiomiopatia?

Ora pensate a questo: è il 2016

e la candidata di spicco rende pubblica

non solo la dichiarazione dei reditti

ma anche il suo genoma,

che risulta essere un ottimo genoma.

Poi sfida i suoi avversari a fare lo stesso.

Pensate che ciò non accadrà?

Pensate che questo avrebbe potuto aiutare John McCain?

(Risate)

Quanti tra il pubblico

hanno il mio stesso cognome, Resnick? Alzate la mano.

Qualcuno? Nessuno.

Normalmente ce ne sono uno o due.

Il padre di mio padre era uno di dieci fratelli Resnick.

Tutti si odiavano tra di loro.

E tutti si trasferirono in differenti parti del pianeta.

È probabile

che sia imparentato con ogni Resnick che ho conosciuto, ma non lo so.

Immaginate se il mio genoma venisse reso anonimo, tenuto a riposo nel software

insieme al genoma di un cugino di terzo grado

e ci fosse un software in grado di compararli

e fare questa associazione.

Non è difficile da immaginare. La mia azienda possiede software di questo genere.

Immaginate anche un'altra cosa:

che quel software fosse capace di chiedere ad entrambe le parti un mutuo consenso,

"Vorresti conoscere tuo cugino di terzo grado?"

E se entrambi rispondono di sì

è fatta! Benvenuti al LinkedIn cromosomico.

(Risate)

Probabilmente tutto ciò è positivo, giusto?

Ci saranno riunioni familiari più grandi e via dicendo.

Ma forse ha anche degli aspetti negativi.

Quanti padri ci sono in sala? Alzate le mani.

Ok, gli esperti pensano che una percentuale tra l'1 e il 3%

non è il padre biologico dei propri figli.

(Risate)

Pensate,

(Risate)

questi genomi, questi 23 cromosomi,

non rappresentano in nessun modo la qualità delle nostre relazioni

o la natura della nostra società, non ancora per lo meno.

E come per ogni nuova tecnologia,

è veramente nelle mani dell'uomo

adottarla o meno per il il bene dell'umanità.

Per questo vi esorto a tenere gli occhi aperti e rimanere sintonizzati

per influenzare la rivoluzione genomica che è in atto intorno a voi.

Grazie

(Applausi)