Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

La chiamano la “chirurgia del genoma”. È come avere in mano forbici e colla. Con la stessa semplicità una nuova tecnica di biotecnologia permette di rimuovere o aggiungere qualunque gene dal Dna di qualunque organismo. L’acromimo del metodo che sta rivoluzionando il lavoro dei laboratori di biologia – Crispr o “clustered regularly interspaced short palindromic repeats” – è tanto impegnativo quanto la procedura semplice. «Anche uno studente universitario può usarla. Crispr è una tecnica democratica: economica e facile. Quel che prima richiedeva due settimane, ora è pronto in un paio di giorni. È possibile anche modificare più di un gene alla volta» spiega Emmanuelle Charpentier, coinventrice del metodo nel 2012, ricercatrice dell’Helmholtz Centre for Infection Research, per Time una delle 100 persone più influenti del mondo nel 2015. «Grazie a Crispr ora siamo capaci di tagliare il Dna all’interno di una regione piccolissima: circa 20 nucleotidi sui 2 miliardi che compongono il genoma medio di un mammifero» aggiunge Tony Perry, esperto di clonazione dell’università di Bath. «Il metodo costa poco ed è estremamente efficiente: basta sparare per colpire l’obiettivo». Un microscopio per osservare le cellule, un incubatore e dei terreni di coltura per farle crescere, alcuni enzimi: attrezzature da poche decine di migliaia di euro. È tutto quel che serve per cambiare il Dna oggi.
«Crispr è un sistema naturale osservato nel batterio Streptococcus pyogenes» spiega Charpentier. «L’intervento dell’uomo è minimo. Basta modificare l’Rna a seconda delle esigenze». L’Rna è la piccola molecola che guida le “forbici” – cioè l’enzima che taglia il Dna – verso il punto in cui si desidera intervenire. I batteri da sempre usano Crispr per sminuzzare il genoma dei virus che cercano di infettarli. I ricercatori per eliminare singoli geni, eventualmente sostituendoli con altri. Il risultato è che ora nel libro della vita è più facile cambiare parole e correggere gli “errori di battitura” che ogni Dna contiene. Le finalità sono tutte quelle che si possono immaginare: curare malattie genetiche, ricreare negli animali di laboratorio malattie simili a quelle umane per studiarne la terapia, aggiustare i difetti delle staminali, curare l’Hiv, educare le cellule del sistema immunitario ad attaccare un tumore. «Una delle possibili applicazioni sono gli xenotrapianti» aggiunge Perry. «Sarà più facile modificare i maiali in modo che i loro organi non vengano rigettati». Luigi Naldini, direttore dell’istituto di terapia genica Tiget San Raffaele- Telethon, usa le nuove tecniche per trattare l’immunodeficienza Scid-X1: la malattia dei “bambini nella bolla”. «Vogliamo correggere il difetto genetico direttamente nelle staminali del sangue. Prima usavamo dei virus per portare il gene funzionante nella cellula, ma esiste il rischio, anche se remoto, che si inseriscano in punti del genoma pericolosi. Chi ha scoperto Crispr è sicuramente candidato al Nobel». Danilo Maddalo è un giovane ricercatore di Napoli che ha fiutato la rivoluzione, ha imparato a usare la chirurgia del Dna e oggi lavora al Memorial Sloan-Kettering Cancer Center di New York. «Nel nostro laboratorio studiamo alterazioni dei cromosomi molto comuni nelle leucemie dei bambini. Prima era impossibile riprodurle negli animali da laboratorio. Se tre anni fa mi avessero detto che la mia carriera avrebbe preso questo corso non ci avrei creduto».
Che una tecnica di ingegneria genetica diventi democratica può essere utile a chi cura malattie. Ma preoccupa chi teme una deriva verso l’eugenetica. Con Crispr sarebbe più facile anche modificare e selezionare embrioni umani ottenuti con la fecondazione in vitro per introdurvi le caratteristiche desiderate, dalla bellezza alla forza. Questa sorta di “chirurgia estetica” del Dna, agendo sul patrimonio genetico, sarebbe destinata a perpetuarsi lungo le generazioni, distorcendo per sempre l’eredità della nostra specie. «Crispr è una tecnologia potente» prosegue Charpentier. Per questo c’è bisogno di stabilire regole chiare sul suo uso nelle linee germinali dell’uomo.
Molti paesi europei hanno ratificato la convenzione per la protezione della dignità umana che vieta la manipolazione del genoma di spermatozoi e cellule uovo per scopi non medici». Negli Usa questi interventi non sono proibiti, anche se richiedono un permesso da parte della Food and Drug Administration. Ma è soprattutto in Asia che la legislazione è carente. «Sarei molto sorpreso se scoprissi che nessuno ha pensato a usi poco nobili» dice Perry. Per Roberto Chiarle, che lavora ad Harvard e al Children’s Hospital di Boston, la nuova tecnica «è come con la bomba atomica. Se sono in pochi ad averla può essere controllata. Ma quando ognuno può avere la sua, diventa difficile arginarla». Il ricercatore italiano spiega con i numeri perché Crispr è così accessibile: «Con i metodi precedenti bisognava effettuare migliaia di tentativi prima di ottenere il cambiamento voluto nel Dna. L’investimento di tempo, personale e denaro limitava questo tipo di ingegneria genetica ai laboratori di élite. Ora bastano 4 o 5 tentativi per ottenere la modifica voluta». Crispr colpisce con precisione estrema il gene che si vuole modificare. Ma, prosegue Chiarle, «a volte sbaglia e modifica anche geni che non c’entrano niente. Questi errori sono imprevedibili». Il 12 e il 19 marzo due gruppi di scienziati hanno chiesto di porre un limite alle loro stesse ricerche con due appelli su Nature e Science. «Crispr è una tecnica troppo flessibile e semplice. Serve una discussione sulle sue implicazioni etiche» spiega Jennifer Doudna, la scienziata di Berkeley coinventrice del metodo, sul quale si scontrano almeno tre brevetti. “Non si dovrà tentare di modificare la linea germinale degli uomini” si legge nell’appello di Science. «Gli uomini non sono animali di laboratorio» aveva aggiunto Edward Lanphier, presidente di una biotech californiana e primo firmatario su Nature.
La richiesta di moratoria ha un precedente: nel 1975 gli scienziati che iniziavano a intervenire sul Dna si riunirono ad Asilomar, in California, per invitare alla prudenza. Fra gli organizzatori c’era Paul Berg, Nobel per la chimica nel 1980, oggi fra i firmatari su Science insieme a un altro Nobel, David Baltimore. «L’eugenetica – spiega – è un rischio perché l’umanità ha bisogno di diversità genetica e il metodo di procreazione tradizionale è il migliore per garantirla. Vogliamo impedire ogni tentativo prematuro e sconsiderato di alterare la linea germinale dell’uomo».

ELENA DUSI