Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Tutto parte dallo yogurt. Emmanuelle Charpentier, microbiologa francese, ora al Max Planck Institute for Infection Biology di Berlino, stava studiando come rendere i batteri dello yogurt più resistenti ai virus e creare colture di questi microrganismi più efficaci nel processo produttivo. Così tre anni fa si imbatte nel sistema Crispr-Cas9.
Lei, però, capisce subito che questa scoperta va oltre le applicazioni nell’industria del latte e può diventare un nuovo metodo di editing, cioè di riscrittura del Dna, capace di correggere errori genetici e potenzialmente in grado di curare malattie. Non solo, ma anche di modificare certe caratteristiche dell’individuo: l’intelligenza, tanto per fare un esempio estremo.
La ricercatrice pubblica il suo studio sulla rivista Science nel 2012, firmandolo con Jennifer Doudna, dell’University of California a Berkeley, che, nel frattempo, perfeziona la tecnica (a questo contribuisce anche Feng Zhang, ingegnere del Massachussets Institute of Technology di Boston).
Ora le due signore sono in odore di Nobel (hanno già vinto l’Oréal-Unesco Award for Women in Science 2016) e la tecnica è stata scelta come scoperta dell’anno 2015 dalla rivista Science.
Vediamo in che cosa consiste. «Tutto parte dall’idea di sostituire un gene difettoso capace di dare origine a malattie – spiega Paolo Vezzoni direttore dell’Institute of Genetic and Biomedical Research del Cnr all’Istituto Humanitas di Milano —. E questo lo si può fare da tempo con due metodiche: entrambe utilizzano un enzima, chiamato nucleasi, per tagliare il Dna. Il problema è riuscire a tagliarlo nel punto giusto (ed è qui che il Crispr funziona meglio delle altre due metodiche) e far arrivare, poi, il gene “normale” nella posizione corretta».
Il Crispr è molto più maneggevole ed economico dei metodi esistenti, anche se, certamente anch’esso va ancora perfezionato, soprattutto per quanto riguarda la precisione.
«Il grande salto in avanti – commenta Giuseppe Testa, professore di Biologia molecolare all’Università di Milano e direttore del Laboratorio di Epigenetica delle Cellule staminali all’Ieo di Milano – sta però proprio nella sua semplicità e versatilità».
Per arrivare sul bersaglio il Crispr sfrutta l’ Rna (acido ribonucleico) come “guida”: l’Rna, complementare al frammento di Dna (gene) che si vuole eliminare, riconosce quest’ultimo. A questo punto può entrare in azione l’enzima Cas9 che taglia, come un bisturi di precisione, il Dna “selezionato”. Le possibilità, superata questa fase, sono due. La prima: tagliare il pezzo di Dna (da cui può avere origine una malattia), che andrà così distrutto. La seconda: tagliare il gene malato e sostituirlo con una sua versione sana.
È la prima soluzione che rende questo metodo particolarmente interessante e diverso dagli altri.
Ma cominciamo dalla seconda. «Una volta che un gene di malattia viene eliminato – commenta Vezzoni – devo fare arrivare nel Dna il gene sano. E questo si può fare con vettori virali, cioè virus “trasportatori”». «Oppure – continua Testa – posso aggiungere il gene sano (o soltanto alcuni frammenti) nel complesso Crispr in modo da farlo arrivare al posto giusto». Tutto questo può essere utile, per esempio, per curare malattie monogeniche (dove è alterato un singolo gene) intervenendo sulle cellule somatiche del malato stesso.
Ma ritorniamo alla prima possibilità. E prendiamo come esempio due virus: l’Hiv (quello dell’Aids) e l’Hcv (quello dell’epatite C).
Quando questi virus infettano cellule umane, parte del loro Rna va a finire nel Dna di queste ultime. Nel primo caso in certi globuli bianchi del sistema immunitario (con indebolimento di quest’ultimo, via via fino all’Aids), nel secondo nelle cellule del fegato (con conseguenze come epatite cronica, cirrosi o epatocarcinoma).
Che cosa fa il Crispr? Può andare a distruggere il materiale genetico dei due virus nel Dna umano: una nuova straordinaria opportunità terapeutica che prescinde dai farmaci.

ADRIANA BAZZI