Tutto quello che dovete sapere su CRISPR

Dovremmo clonare il mammut lanoso? O modificare un embrione umano? O eliminare una specie intera considerata dannosa per noi? CRISPR, tecnologia usata nella ricerca genetica, ha reso legittime domande come queste. Ma come funziona? Ellen Jorgensen, portavoce di un community lab, descrive i miti e le realtà di CRISPR, senza scalpore mediatico, a tutti i non-esperti.

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)