La rivista Nature ha dedicato uno speciale al metodo CRISPR, dopo l'uscita di un articolo nell'aprile 2015 in cui il metodo è stato utilizzato per modificare uno zigote umano. Qui gli scienziati di tutto il mondo discutono per arrivare ad una regolamentazione dell'utilizzo di questa potente tecnologia. (http://www.nature.com/news/crispr-1.17547)

La collaborazione tra i gruppi di Emmanuelle e Jennifer porta a capire come funziona Cas9, una di queste endonucleasi guidate da un filamento di RNA. Ebbene, è rivoluzione! Perché? Con un semplice esperimento provano a sostituire il filamento di RNA che guida Cas9, lo programmano per "farlo andare" dove vogliono loro e ci riescono. A questo punto è chiaro che hanno per le mani una nucleasi programmabile! Non solo possono tagliare DNA a piacimento, ma soprattutto, aggiungendo al sistema un RNA con una sequenza desiderata, possono anche sostituirla al gene bersaglio.
Dal 17 agosto del 2012 la tecnologia molecolare CRISPR-Cas9 diventa di dominio pubblico. La comunità scientifica capisce immediatamente la portata del nuovo mezzo a disposizione. Fino al 2012 per ottenere il modello animale di una malattia genetica per poterla studiare in vivo ci voleva anche un anno. Spesso, senza il modello animale, cioè un animale che abbia la stessa mutazione che provoca la malattia nell'uomo, non è possibile avanzare nella ricerca di una cura. Ora possono bastare poche settimane per ottenere l'animale modificato. Non tutti gli organismi erano facili da ingegnerizzare dal punto di vista genetico. In meno di due anni, si è provata la tecnologia CRISPR dalle cellule in coltura, ai batteri, alle piante, ai vermi, alle rane, al lievito e sembra funzionare sempre con la stessa semplicità. Inoltre e non certo meno importante, si tratta di una tecnologia poco costosa, alla portata di tutti i laboratori di biologia molecolare.
I risultati non si sono fatti attendere. Il numero di pubblicazioni scientifiche, che utilizzano il metodo CRISPR, è aumentato esponenzialmente. Nel 1983 Kary Mullis, Nobel per la chimica nel 1993, ideò la PCR, la reazione a catena della polimerasi, che permette di amplificare una sequenza di DNA anche a partire da un capello (avete mai visto CSI?!!!). Ebbene, fu una rivoluzione. Ora stiamo vivendo un altro momento storico per la biologia molecolare. La scienza va veloce in questi casi. C'è già chi parla di gene drive!!! Alcuni ricercatori hanno infatti dimostrato che si può usare la tecnica CRISPR per far diffondere in modo esplosivo una mutazione introdotta in una popolazione di drosofile, i moscerini della frutta. Certo se i coltivatori di ulivi italiani avessero avuto un sistema di questo tipo per sconfiggere la mosca che ha mandato in malora il raccolto del 2014, forse sarebbero stati contenti di metterlo in atto. E le "povere" mosche?

Jennifer Doudna spiega l'esplosione dell'utilizzo del metodo CRISPR. Il numero delle pubblicazioni scientifiche, in cui viene usato, è aumentato esponenzialmente dalla sua scoperta (2012). (Immagine ripresa dal video: https://www.youtube.com/watch?v=SuAxDVBt7kQ)

Non c'è dubbio, il metodo CRISPR sta rivoluzionando il modo di fare ricerca di base ed applicata, ma proprio per la sue enormi potenzialità la comunità scientifica ha iniziato una discussione per arrivare ad una regolamentazione del suo utilizzo. In particolare, l'argomento che si vuole affrontare è quello della modifica genetica delle linee germinali umane (human genome editing). Penso che tutti vorrebbero vedere corretto il gene che provoca una malattia in un bambino, tutti sarebbero d'accordo nell'utilizzare questa tecnologia per arrivare ad una cura per il cancro o per terribili malattie come quelle neurodegenerative. Ma di fronte ad una tecnologia così potente e facile da usare, gli scienziati devono semplicemente stabilire delle regole e confrontarsi sui pro e i contro. Nel 1975 ad Asilomar in California, gli scienziati del "DNA ricombinante" si riunirono e sottoscrissero le linee guida per l'utilizzo della neonata ingegneria genetica, mettendo in primo piano la biosicurezza. Oggi, gli scienziati stanno organizzando una nuova conferenza al fine di stabilire una regolamentazione per utilizzare al meglio il metodo CRISPR.
Alla fine di questa storia voglio che facciate una riflessione. Gli scienziati hanno avuto l'idea del metodo CRISPR studiando come i batteri si difendono dai virus. È questa l'ennesima dimostrazione di come la ricerca di base sia di fondamentale importanza per il progresso scientifico e tecnologico. Senza l'ingegneria genetica non avremmo l'ormone della crescita, o l'insulina, o i vaccini ricombinanti. E pensare che tutto questo è stato possibile perché qualcuno con passione ha studiato come funzionano i batteri e ha prestato attenzione ad un batterio, in particolare, di nome Thermus aquaticus che vive nelle pozze di acqua calda del parco nazionale di Yellowstone, negli Stati Uniti... E questa è un'altra gran bella storia.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)