Il Nobel per la Chimica 2020 è stato assegnato a due scienziate, la biochimica statunitense Jennifer Doudna, dell’Università della California di Berkeley, e la microbiologa francese Emmanuelle Charpentier, oggi al Max Planck Institute di Berlino, per aver scoperto e sviluppato il metodo di editing del genoma denominato Crispr/Cas9.
In sintesi, le cosiddette forbici molecolari di CRISPR/Cas9 consentono di modificare il materiale genetico in una cellula. Funzionano partendo da una sequenza genetica (RNA guida), preparata dai ricercatori, che corrisponde alla sequenza del DNA che si intende tagliare. La proteina Cas9 si mette all’opera ed effettua il taglio: se non ci sono altre istruzioni, la cellula ripara il proprio DNA perdendo un pezzo del proprio codice genetico e delle relative istruzioni che i ricercatori volevano disattivare. Il sistema consente però anche di innestare del nuovo DNA nella fase di riparazione, nel caso in cui i ricercatori vogliano modificare ulteriormente il funzionamento della cellula.
Un metodo che l’Accademia di Stoccolma ha riconosciuto come rivoluzionario, perché modificando con estrema precisione il Dna di piante, animali e microrganismi, «ha avuto un impatto rilevantissimo sulle scienze della vita, sta contribuendo a nuove terapie contro il cancro e può realizzare il sogno di curare le malattie ereditarie».
Le scoperte appena premiate risalgono all’inizio di questa decade quando, studiando i meccanismi di difesa dai virus di due batteri streptococchi (il thermophilus, presente nello yogurt, e lo Streptococcus pyogenes), Emmanuelle Charpentier si imbatte in un nuovo tipo di molecole chiamate tracrRNA. Queste molecole fanno parte di un complesso di dimensioni maggiori, il Crispr/Cas, e gli consentono di riconoscere particolari sequenze presenti nel Dna di un virus e di modificarlo, inattivando l’agente infettivo. Assieme a Jennifer Doudna, Charpentier inizia a esplorare le potenzialità di quel sistema, che potrebbe essere utilizzato anche per modificare altri Dna: quello delle piante, degli animali, e anche quello umano. Le due scienziate chiariscono i dettagli del funzionamento di Crispr/Cas e riescono infine a riprodurlo in vitro. Dalla sperimentazione in vitro alle applicazioni il passo è breve.
I ricercatori in questi anni hanno utilizzato CRISPR/Cas9 soprattutto per comprendere meglio il funzionamento dei geni e le loro interazioni, per esempio nel caso di malattie in alcuni animali.
La tecnica è impiegata anche per modificare il genoma delle piante, in modo da renderle più resistenti alla siccità, oppure a particolari parassiti, riducendo la necessità di utilizzare composti chimici potenzialmente dannosi per la salute. CRISPR/Cas9 è ritenuta inoltre una risorsa molto promettente per sviluppare nuove cure contro alcune malattie ereditarie, anche se i risultati ottenuti per ora sono ancora parziali e le tecniche da affinare. I ricercatori stanno anche sperimentando l’impiego di CRISPR per modificare le nostre cellule immunitarie, rendendole in grado di andare a caccia delle cellule tumorali con maggiore efficacia.
Anche se non ci sono ancora applicazioni pratiche, sono ormai in partenza (o sono iniziate da poco) sperimentazioni sulla beta talassemia, su certi tumori e su alcune malattie genetiche.
Tuttavia, anche se CRISPR/Cas9 è ritenuta una risorsa molto promettente per sviluppare nuove cure contro alcune malattie ereditarie e non, un sistema così accurato di modifica del genoma apre anche scenari inesplorati ed eticamente controversi. In linea teorica, CRISPR/Cas9 potrebbe essere impiegato per creare esseri umani geneticamente modificati. Potrebbe offrire enormi benefici per ridurre i rischi di nascite con gravi malattie ereditarie, ma potrebbe anche portare a modifiche irreversibili del nostro patrimonio genetico, trasmesso di generazione in generazione. Siamo ancora molto distanti da queste eventualità, ma proprio per questo motivo molti invitano a non sottovalutare un dibattito centrale e in un certo senso esistenziale.

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