Storia della scoperta

Come per molte scoperte e innovazioni la scoperta di quella che ora conosciamo come CRISPR è stata frutto di un errore.
Successe nell’università di Osaka, in Giappone, nel 1987 dove il ricercatore Yoshizumi Ishino clonò accidentalmente una porzione di CRISPR insieme al bersaglio del suo esperimento (il gene iap).
Inutile dire che vennero semplicemente bollate come porzioni di DNA atipico e nessuno se ne interessò più fino al 1993 in Spagna, dove Francesco Mojica dell’università di Alicante scopri la loro presenza in due specie di archiobatteri ma dobbiamo aspettare il 2001 perché venga coniato, da lui, il nome CRISPR (anche se con accezione più ampia rispetto a quello attuale)

Un passo in avanti verso una migliore comprensione della funzione dei CRISPR avvenne grazie al contributo di Ruud Jansen dell’università di Utrecht e collaboratori: egli osservò per primo i Cas (ovvero “CRISPR associated system”) presenti però solo nei procarioti.
In queste ricerche veniva usato il termine CRISPR ancora in maniera generica, sebbene la loro funzione rimanesse ancora un mistero.

Nel 2005 tre gruppi di ricerca tra loro indipendenti dimostrarono che alcuni spaziatori presenti nei CRISPR derivavano da DNA di batteriofagi o da DNA extra-cromosomico
proprio questa osservazione suggerì un ruolo di CRISPR nell’immunità adattativa dei procarioti e il primo a portare questa ipotesi sarà F. Mojica.

Nel 2007 venne pubblicata la prima evidenza sperimentale che comprovava il ruolo di CRISPR nell’immunità adattiva ricercata da diversi gruppi.

Da qui vi fu un aumento della comunità scientifica verso l’argomento e fu scelto Cas9 come accompagnatore d’eccellenza della CRISPR data la sua grande semplicità nonostante nel corso degli anni siano stati proposti vari possibili sostituti come Cpf1 nel 2015 (vi rimando a una domanda fatta su quora se volete approfondire le differenze fra i due).
Non posso non menzionare che nel 2018 un gruppo di ricercatori dell’università di Trento ha sviluppato un “evoCas9” con potenzialità addirittura maggiori rispetto al suo “predecessore” visto che si potrebbe arrivare a modificare il DNA senza bisogno di tagliarlo.

Funzionamento e possibili applicazioni

CRISPR è l’acronimo di “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”, traducibile in italiano con “brevi ripetizioni palindrome raggruppate e separate a intervalli regolari” e sono segmenti di DNA batterico o archeobatterico che contengono appunto brevi sequenze ripetute.
Cas viene invece da “CRISPR associated system” ovvero “sistema associato alla CRISPR”.

Poniamo ce un virus batteriofago attacchi un batterio e che alcuni frammenti di DNA virale vengono trasportati nel DNA dell’ospite. Usando questi frammenti di DNA, la CRISPR sintetizza una copia complementare del DNA virale come RNA. Questa molecola di RNA appena creata è attaccata a CRISPR che si unisce all’enzima Cas9 grazie alla quale riesce a muoversi e cercare il DNA virale. Quando il DNA virale viene trovato, il complesso si unisce a questo e permette a Cas9 di tagliare il DNA virale.

CRISPR permette inoltre alle cellule di salvare le informazione elaborate, quindi se il batterio dovesse incontrare nuovamente il virus sarà completamente immune così come tutte le cellule in cui si dividerà. Blake Wiedenheft, ricercatore della Montana University, ha definito questa particolarità di CRISPR come una “tessera delle vaccinazioni genetiche delle cellule”.

Possiamo immaginare il complesso CRISPR/Cas9-RNA come una forbice in grado di tagliare il DNA. E’ apparso da subito ovvio agli scienziati che studiavano questo sistema le potenzialità di questa sua funzione di riconoscimento e taglio per modificare o cancellare specifici frammenti di DNA con tutto il pacchetto di informazioni che queste portano.

CRISPR/Cas9 può essere “programmato” in modo da riconoscere all’interno di una cellula uno specifico tratto di DNA precedentemente scelto. Una volta effettuato il taglio nella doppia elica, la stessa cellula interviene e ricuce il filamento del DNA, ricongiungendo le due eliche o inserendo un altro pezzo di DNA.

CRISPR è stato già sfruttato per cambiare il DNA nelle cellule dei topi e delle scimmie (per un esempio clicca qui), mentre in Cina e USA gli scienziati hanno dimostrato che è possibile impiegarlo anche per cambiare dei geni negli embrioni umani.

Inutile dire di come questa tecnologia abbia solleticato l’intelletto di tanti genetisti diventando sia il loro sogno che il loro incubo.
Si tratta in fondo di una tecnologia con le capacità di trattare dalle malattie genetiche come la fibrosi cistica e le malformazioni o aiutare per malattie molto gravi come i tumori e persino per trattare le cellule contagiate dall’HIV ma allo stesso tempo è palese la pericolosità di avere il potere di modificare in maniera così radicale il fondamento stesso della vita umana.

Implicazioni bioetiche

Prima di iniziare il discorso mi sento in dovere di lasciarvi qui un articolo riguardo all’effettiva sperimentazione della CRISPR su feti umani fatta in Cina. Se masticate un pochino l’inglese vi consiglio caldamente di spendere cinque minuti per leggerlo integralmente.

Ci tengo anche a precisare che in questo articolo ci saranno inevitabilmente delle mie opinioni dato che la riflessione etica è, per sua stessa natura, molto personale e mi scuso già per il possibile tedio che alcune parti di questo articolo potrebbero provocare.

Ho già definito questa nuova tecnologia come “ottimo materiale per chi vuole vendere sogni” e ho ottime ragioni per affermare ciò. All’interno questa tecnologia ha le potenzialità di curare malattie genetiche, cancri e varie altre gravi malattie, ci potrebbe permettere di modificare i feti per avere una prole più forte, più intelligente, più resistente alle malattie oppure, molto banalmente, generarla con dei tratti somatici che rispecchiano meglio il nostro ideale di bellezza, dall’altezza al colore degli occhi.

Ora immagino abbiate già intuito dove stia la zona d’ombra di cui parlavo nella homepage.

I greci lo chiamavano hybris, traducibile in italiano come tracotanza, anche se perde parte della sua poesia, il voler sfidare gli dei e porsi alla loro altezza per poi, inevitabilmente, cadere e fallire, così come Icaro o Aracne o Fetonte, nonostante la sua natura divina.
L’uomo deve stare attento quando gioca a fare Dio.
Voglio essere chiaro, non lo dico per qualche credenza o superstizione personale ma per una questione di “esperienza storica”: l’uomo, tendenzialmente, non ha la capacità, o la pazienza, di essere lungimirante.
Parlo da persona sia pro OGM sia, potenzialmente, pro a una evoluzione umana “accelerata” artificialmente per renderci più intelligenti e forti (e sviluppare così un futuro alternativo a quello descritto descritto da James Lovelock nel libro “Novacene: the coming Age of Hyperintelligence”): bisogna muoversi con cautela sia da un punto di vista scientifico, come sottolineato nell’articolo, sia da un punto di vista etico-sociale per evitare qualche storpiatura di pensiero come fu l’eugenetica al tempo del nazismo.

Quello legato all’etica è un discorso enorme che non ho la possibilità di esaurire ne trattare per intero in questo blog ma ho il desiderio di lasciarvi con alcune domande cardine della questione:
– Sarebbe giusta la sperimentazione, approvata o non approvata, su zigoti umani?
– Sarebbe giusto migliorare artificialmente la razza umana per renderla più resistente alle malattie, forte o intelligente? E in tal caso potrebbe essere permesso anche fare modifiche di minore importanza come l’aspetto per chi se lo può permettere?
– Se la vostra risposta è stata no, perché avete risposto così? Per un puro conato di dogmatica moralità o per solide argomentazioni logiche?
– Se la vostra risposta alle prime due domande è stata si, perché avete risposto così? Per un ottimismo positivista nella scienza e nell’uomo o per solide argomentazioni logiche?

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