Avete mai sentito parlare della CRISPR?
Mi sarei stupita del contrario.
Si tratta di una tecnologia usata per modificare il genoma,
ed è talmente versatile e controversa
da scatenare una marea di discussioni interessanti.
Dovremmo riportare in vita il mammut lanoso?
Dovremmo modificare un embrione umano?
E la mia preferita:
come giustificare l'eliminazione di intere specie
che consideriamo pericolose per il genere umano
dalla faccia della Terra,
usando questa tecnologia?
Questo tipo di scienza si muove più veloce
dei meccanismi normativi che la governano.
Così, negli ultimi sei anni
il mio obiettivo è stato
assicurarmi che quante più persone possibili capissero
queste tecnologie e le loro implicazioni.
Bene, CRISPR è al centro di un enorme lancio mediatico,
e le parole più spesso usate sono "facile" e "economico".
Quello che vorrei fare è scavare un po' più a fondo
e analizzare alcuni dei miti e delle verità attorno a CRISPR.
Per modificare un genoma tramite CRISPR
la prima cosa che dovete fare è danneggiare il DNA.
Ciò avviene nella forma di un doppio filamento
lungo la doppia elica.
Si attivano così i processi di riparazione delle cellule,
e poi spingiamo questi processi
ad apportare la modifica voluta
e non quella che sarebbe naturale.
È così che funziona.
È un sistema bilaterale.
C'è una proteina Cas9 e un filamento RNA-guida.
E' come un missile comandato.
Quindi Cas9 -adoro antropomorfizzare-
Quindi Cas9 è come un Pac-Man
che vuole mangiare del DNA,
e l'RNA-guida è il guinzaglio che lo tiene fuori dal genoma
finché non trova il punto esatto dove combinarsi.
La combinazione di questi due elementi si chiama CRISPR.
È un sistema preso in prestito
da un antico sistema immunitario batterico.
Ciò che è affascinante è che dell'RNA-guida,
solo 20 delle sue lettere,
determinano il sistema.
È molto semplice da progettare,
e molto economico da acquistare.
Questa è la parte modulare del sistema;
tutto il resto rimane uguale.
Questo lo rende un sistema molto semplice ed efficace.
L'RNA-guida e la proteina Cas9 insieme,
saltellano lungo il genoma,
e quando trovano un punto con cui l'RNA-guida si combina,
si inserisce tra i due segmenti della doppia elica,
li squarcia,
e innesca la riduzione della proteina Cas9,
e all'improvviso,
abbiamo una cellula nel panico totale
perché una parte del DNA è danneggiata.
E cosa fa allora?
Chiama i primi soccorritori.
Ci sono due strade principali per riparare.
La prima prende il DNA diviso e lo riunisce.
Questo non è un rimedio molto efficace,
perché a volte una base viene scartata
o viene aggiunta.
Magari va bene per eliminare un gene,
ma non è quello richiesto per modificare un genoma.
Il secondo metodo è più interessante.
Con questo,
viene preso un frammento di DNA corrispondente.
Ma in organismi diploidi come noi,
una copia del nostro genoma viene dalla madre e una dal padre,
così se una è danneggiata,
si può usare l'altro cromosoma per ripararla.
Ecco da dove arriva.
Ora che è riparato
il genoma è di nuovo salvo.
L'unico modo per evitarlo
è fornirgli un segmento di DNA fasullo,
un segmento che sia uguale alle estremità
ma diverso al centro.
Quindi si può mettere ogni cosa al centro
e la cellula viene ingannata.
Possiamo cambiare una lettera,
togliere delle lettere,
e, soprattutto, possiamo inserire del nuovo DNA,
come in un cavallo di Troia.
CRISPR sarà fantastico,
soprattutto per i progressi scientifici
che comporterà.
La peculiarità è il suo sistema modulare mirato.
Abbiamo inserito DNA negli organismi per anni, no?
Ma grazie al sistema modulare mirato,
possiamo posizionarlo esattamente dove vogliamo.
È che si sta parlando molto del suo essere economico
e semplice.
Sono a capo di un community lab.
Sto ricevendo email dalle persone con cose tipo,
"Ehi, posso venire alla tua open night
e magari usare CRISPR e progettare il mio genoma?"
(Risate)
Seriamente.
E io "No, non puoi."
(Risate)
"Ma ho sentito che è economico. E semplice."
Vediamo un po'.
Quanto è economico?
Sì, è economico in confronto ad altri.
Ridurrà il costo medio del materiale per un esperimento
da migliaia a centinaia di dollari
e richiede anche molto meno tempo.
Giorni, anziché settimane.
È fantastico!
Servirà ancora un laboratorio professionale;
non potrete fare nulla di rilevante fuori da un laboratorio professionale.
Voglio dire, non date retta a chi dice
che certe cose si possono fare sul tavolo della cucina.
Questo tipo di lavoro non è affatto facile.
Per non parlare della battaglia sui brevetti.
Anche se inventate qualcosa,
ci sono il Broad Institute e la UC Berkeley in questa incredibile battaglia.
E' davvero curioso vedere cosa accade
perché si accusano a vicenda di dichiarazioni fraudolente
e poi ci sono persone che affermano,
"Beh, l'ho scritto sul mio quaderno di laboratorio".
Questo non si risolverà nei prossimi anni.
E quando accadrà,
dovrete pagare un diritto di licenza notevole
per usare questa cosa.
È davvero così economico quindi?
È economico se fate ricerca di base e avete un laboratorio.
Ma è davvero semplice? Vediamo un po'.
Il diavolo sta sempre nei dettagli.
Non sappiamo poi così tanto sulle cellule.
Sono ancora delle scatole nere.
Per esempio, non sappiamo perché alcuni RNA-guida sono efficienti
e altri no.
Non sappiamo perché alcune cellule ricorrono ad un metodo di riparazione
e alcune cellule ne preferiscono un altro.
E, in più,
c'è il problema di portare il sistema dentro la cellula
innanzi tutto.
In una piastra di Petri non è difficile,
ma in un intero organismo
può essere davvero complicato.
Va bene se usate sangue o midollo osseo --
questi sono gli obiettivi di molte ricerche.
C'era una storia di alcune ragazzine
salvate dalla leucemia
per una trasfusione con il loro stesso sangue modificato
grazie a un precursore di CRISPR.
È un tipo di ricerca che la gente fa.
Ma ora, se volete raggiungere l'intero organismo
è necessario ricorrere ad un virus.
Prendete il virus, mettete il CRISPR all'interno
e lasciate infettare la cellula.
Ma ora il virus è lì,
e non si conoscono gli effetti a lungo termine.
In più, CRISPR ha effetti indesiderati,
sebbene sia una piccola percentuale, ma ci sono.
Cosa accadrà con il tempo?
Queste non sono domande banali,
ci sono scienziati che stanno provando a rispondere,
e alla fine ce la faranno, spero.
Ma non si tratta di qualcosa pronto all'uso. Non ancora.
Quindi: è davvero così semplice?
Se passate qualche anno a provarlo sul vostro sistema,
sì, lo è.
L'altro punto è che
non sappiamo bene come far succedere qualcosa in particolare
modificando un punto particolare del genoma.
Siamo molto lontani dal capire
come far crescere le ali ai maiali, ad esempio.
O una gamba in più -- Io opterei per una gamba in più.
Sarebbe figo, no?
Ma il punto è che
CRISPR viene usato da migliaia di scienziati
per svolgere un lavoro davvero molto importante,
come creare modelli migliori per la malattia animale, per esempio,
o trovare modi per realizzare prodotti chimici,
e utilizzarli nella produzione industriale e nei processi di fermentazione,
o fare ricerche di base sulle funzioni dei geni.
Ecco la storia di CRISPR come dovrebbe essere raccontata,
e non mi piace che gli aspetti più immediati
stiano eclissando tutto ciò.
Molti scienziati hanno lavorato sodo per realizzare CRISPR,
e la cosa interessante secondo me
è che hanno ottenuto il sostegno della nostra società.
Pensateci.
Abbiamo un'infrastruttura che permette ad un certo numero di persone
di fare ricerche continuamente.
Questo ci rende tutti inventori di CRISPR
ma anche suoi custodi, direi.
Siamo tutti responsabili.
È importante che conosciate queste tecnologie
perché solo in questo modo
saremo in grado di guidare lo sviluppo di queste tecnologie,
il loro uso
ed essere sicuri di ottenere, alla fine, un risultato positivo --
Sia per il pianeta, sia per noi.
Grazie.
(Applausi)