Dal giorno in cui è stata pubblicata la scoperta del Crispr Cas9, ho sempre pensato che questo argomento avrebbe fatto parlare tantissimo di se negli anni a venire, trattandosi probabilmente, di una delle più grandi scoperte della storia dell’umanità.
Non essendo una rivista scientifica e trattandosi di un argomento complesso, lo scopo di questo articolo è solo quello di rendere semplici e contenute, informazioni che normalmente sarebbero ostiche da comprendere alla maggior parte delle persone.
Quindi, Cos’è Crispr Cas9? Per praticità, da questo momento solo crispr (si legge crisper), viene definito come una “forbice molecolare”, è una tecnica di editing genetico, in grado di individuare un segmento bersaglio del DNA da tagliare e da sostituire con una sequenza DNA con cui viene equipaggiato il vettore programmato per farlo, oppure, più semplicemente eliminare totalmente un segmento DNA dannoso. Quindi questa tecnica consente una modifica mirata del DNA.
La proteina Cas9, che è il fulcro del processo e fa parte della classe delle endonucleasi (enzimi in grado di apportare dei tagli all’interno dei legami nucleotidici), viene equipaggiata con una molecola di RNA, detto RNA guida, che agisce come una sorta di guinzaglio utile ad ancorarla al segmento di DNA che è stato scelto come bersaglio.
Detto questo, facciamo un passo indietro e spieghiamo cos’è l’RNA per rendere più chiaro il concetto. L’RNA o acido ribonucleico, è ciò che si occupa della regolamentazione e dell’espressione dei nostri geni, che contengono le informazioni necessarie per la sintesi delle proteine.
Un po’ come se, il DNA fosse il manuale d’istruzioni per la composizione chimica di ogni individuo, e l’RNA invece, il meccanismo che procede alla messa in atto di quelle istruzioni.
Ricapitolando, questa proteina, equipaggiata con un segmento di DNA corretto da sostituire a quello presente, si ancora attraverso l’RNA guida ed effettua la sostituzione del segmento. L’attività dell’enzima Cas9, serve a introdurre volontariamente questa mutazione in un segmento specifico, il taglio verrà poi riparato in modo automatico dalla cellula, tramite un meccanismo conosciuto come ricombinazione omologa. Questa scoperta, apre la strada alla possibilità di correggere variazioni del DNA che causano un’errata sintesi delle proteine e di conseguenza situazioni patologiche, o anche a modifiche genetiche che potrebbero diventare motivo di prevenzione di malattie conosciute.
Vantaggi e limiti
Nonostante questa tecnologia abbia grandi potenzialità, ha anche molti limiti dettati dalla sua giovane età, il metodo deve ancora essere studiato e raffinato.
Uno dei problemi maggiori è la probabilità che, Cas9 riconosca come segmento bersaglio una parte del DNA che non era stata indicata come tale, andando così a creare delle mutazioni non previste. Questo è un limite che può essere abbattuto, ed è attualmente materia di studio approfondito da parte di molte università mondiali.
Tuttavia, ci sarebbero dei vantaggi indiscussi rispetto alle precedenti metodologie di modifica del genoma che permettono, si di modificare il genoma, ma con l‘introduzione di sequenze di DNA in nuove posizioni del genoma.
Crispr è molto di più, permette di sostituire una parte di uno specifico gene sul segmento già esistente, con una precisione che non ha precedenti nella storia dell’ingegneria genetica.
Tutto questo, permette di indagare ulteriormente sulle basi molecolari delle malattie genetiche, inoltre trattandosi di un metodo applicabile su qualsiasi specie animale o vegetale, i casi di utilizzo sembrano quasi illimitati.
Nel campo industriale si pensa che si possano generare dei migliori biocombustibili, mentre in campo agroalimetare, sarebbe possibile rendere le piante più resistenti alle malattie, migliorare i valori nutrizionali, aumentare la resa.
Per quanto riguarda l’applicazione sugli umani, in alcuni casi, Crispr è stato utilizzato per curare patologie che non richiedono la modifica di geni della linea germinale, perchè quei geni modificati, sarebbero poi ereditati dalle future generazioni.
Implicazioni etiche
Come già detto in precedenza, nonostante questa tecnica fornisca una precisione elevata di modifica del DNA, attualmente non c’è la certezza che in un intervento di modifica, non vengano coinvolti segmenti non previsti. Ne è stata dimostrazione uno dei primi tentativi di modifica di embrioni umani.
Uno studio cinese, nel tentativo di creare un embrione umano modificato eliminando la mutazione causa delle talassemie beta, ha letteralmente diviso la comunità scientifica (Chinese paper on embryo engineering splits scientific community).
I risultati fecero discutere. I segmenti bersaglio non erano stati editati correttamente in tutte le loro parti, non si è potuta avere la certezza che non fossero state coinvolte nella modifica altre sequenze in posizioni totalmente differenti, su geni che nulla hanno a che fare con la patologia in questione.
Anche considerando questi risultati, la comunità scientifica internazionale ha invocato una maggior parsimonia nell’uso di questa tecnica, ad effettuare ricerche più profonde prima di poterla utilizzare su grandi scale.
Esiste, un dibattito bioetico estremamente complesso nella comunità scientifica internazionale, riguardo le possibilità che offre il Crispr, ovvero modificare a proprio piacere con precisione e a costi molto ridotti il patrimonio genetico di qualsiasi essere vivente, sopratutto per quanto riguarda gli embrioni umani e la linea germinale (quindi tutti quei geni che verrebbero ereditati dalle future generazioni). Allo stato attuale non si dispone di abbastanza informazioni per poter immaginare le possibili conseguenze future.
Oltre questo, ci sarebbe anche il tema della modifica dei microrganismi, come i virus, che potrebbero essere modificati e resi molto più aggressivi, oppure editati in modo tale da funzionare da vaccino.
Il punto è che si tratta di uno strumento estremamente potente e come ben sappiamo, da grandi poteri derivano grandi responsabilità, sarà quindi necessario approfondirne lo studio e regolamentarne l’eventuale abuso.
