Rivoluzione genetica, il Dna oggi si può riparare grazie a un "dono" dei batteri

Con la tecnologia Crispr/Cas9 si potrà incidere sulla terapia delle malattie genetiche, ma applicazioni si intravedono già in biomedicina, farmacologia, xenotrapianti, in campo agroalimentare. Ricerche in corso nei laboratori Unife. Il professor Tognon (Università di Ferrara): grandi opportunità ma non dimenticare l'aspetto etico perché si aprono discutibili opportunità, ad esempio, anche per chi chiede "bambini su misura"

FERRARA. Si chiama “Human Nature”  e il titolo lascia intuire solo in parte la realtà che racconta. Il documentario che è stato proiettato lo scorso ottobre al “Boldini”, a Ferrara, nell’ambito della rassegna “Mondovisioni”, una delle proposte del Festival di Internazionale, ha  suscitato grande interesse, ma anche sorpresa e inquietitudine nel pubblico, reazione che ha trovato corrispondenza anche in molte recensioni. Il motivo è che il doc racconta uno sviluppo della ricerca scientifica sfuggito alla maggior parte dei non addetti ai lavori: l’apertura della frontiera dell’editing genetico, un procedimento scientifico che consente di apportare “correzioni” al genoma con una modalità simile a quella utilizzata per modificare un comune testo di scrittura, tipo "taglia e cuci". Inutile dire che la scoperta apre un universo di possibilità ma anche un dibattito sull’etica, sugli obiettivi e sui limiti della ricerca.

«Il DNA rappresenta il complesso del patrimonio genetico di ogni individuo, è contenuto principalmente nel nucleo di ogni cellula del nostro organismo, ed è costituito da sequenze di molecole dette nucleotidi, vere e proprie lettere di un codice che interagiscono tra di loro formando una doppia elica», spiega il professor Mauro Tognon (nella foto in basso), ordinario di biologia applicata di Unife.  La tecnica viene impiegata anche nei laboratori dell'Università di Ferrara  dal team di ricerca composta da Peggy Carla Raffaella Marconi, Francesca Salvatori e Mariangela Pappadà, per uno studio in corso sull'atassia spinocerebellare di tipo II.

Da alcuni anni gli scienziati, per “forzare” la struttura del Dna, hanno iniziato a sperimentare «la  tecnica Crispr/Cas9, originariamente identificata studiando i batteri - prosegue Tognon -  dove la proteina Cas9 funziona da forbice molecolare aiutando questi micro-organismi a proteggersi da virus patogeni». In pratica agisce  come un sistema immunitario dei batteri. Tra il 2012 e il 2013 due gruppi di ricerca americani (provenienti dall’Università di Berkeley e dall’Mit di Boston) hanno per primi dimostrato che questa tecnologia può essere presa in prestito dai batteri - fa un balzo indietro nella storia di questa scoperta il docente di Unife - per essere applicata come strumento biotecnologico per tagliare specifiche sequenze di Dna all’interno del genoma di una cellula non batterica (animale, umana o vegetale).

A “giustiziare” il Dna bersaglio recidendo il filamento da modificare, è la proteina denominata Cas9 che per agire  deve essere dotata di una sorta di bussola. Si tratta di una breve sequenza di Rna (il “messaggero” del dna), chiamata Rna guida, che ha una struttura complementare a quella del sito che si vuole tagliare sul Dna: si aggancia solo ad alcuni frammenti e quindi  funziona come un sistema di posizionamento. «Una volta tagliato - aggiunge il prof. Tognon - il Dna viene aggiustato dai naturali meccanismi di riparazione della cellula».

Mediante la tecnologia Crispr/Cas9 possono essere quindi prodotte mutazioni che possono essere impiegate per “spegnere” un gene dannoso che causa una determinata malattia. Oppure è possibile fare correzioni più estese, servendosi di uno stampo che suggerisca le lettere giuste, per far sì che un gene difettoso possa tornare funzionante. «Se necessario è possibile anche inserire un segmento nuovo di Dna, che conferisca una nuova caratteristica utile - entra più in dettaglio Tognon -  Pertanto,  il sistema Crispr/Cas9 risulta molto utile allo studio ed alla cura delle malattie, ad esempio di natura oncologica. In laboratorio si possono infatti creare sistemi cellulari che mimino alcune patologie, al fine di identificare con più accuratezza nuove terapie. Tutto questo in maniera molto più rapida del passato e su larga scala».

Tra le aree di ricerca più promettenti per l’applicazione del sistema Crispr/Cas9 in biomedicina, ci sono lo sviluppo di nuovi farmaci, le terapie geniche e cellulari e gli xenotrapianti. Molte le possibili applicazioni in campo agroalimentare, ad esempio per rendere le piante più resistenti agli stress senza modificarne gusto e qualità nutrizionali. In campo industriale, infine, la tecnica Crispr/cas9 potrebbe favorire lo sviluppo di prodotti utili come una nuova classe di biocombustibili.

Ma c’è anche un rovescio della medaglia.  Tognon allunga lo sguardo sui possibili rischi e abusi di una tecnica che modifica alla base le caratteristiche della vita. «Le enormi potenzialità offerte dalla forbice molecolare Crispr/Cas9, sono ad oggi frenate dalla possibilità che Cas9 riconosca sequenze diverse da quella bersaglio e quindi introduca dei cambiamenti non voluti né predetti, i cosiddetti off-target (fuori bersaglio) - rimarca il docente -  Esiste poi anche la possibilità che il taglio introdotto da Cas9 venga riparato in maniera scorretta risultando non nella correzione di un difetto genetico, ma nell’introduzione di nuove mutazioni».

Le considerazioni su esposte impongono  serie riflessioni sui rischi e sui controlli necessari. Senza dimenticare, afferma Tognon, «gli interrogativi etici sull’applicazione di Crispr/Cas9 alla linea germinale per la correzione di geni difettosi in embrioni umani,  ovvero cellule destinate alla riproduzione e  la possibilità preoccupante di derive pericolose verso i cosiddetti “designer babies”, bambini “scolpiti” geneticamente per avere determinate caratteristiche considerate desiderabili». Il ricercatore di Unife conferma la fondatezza di uno degli aspetti ben esposti e illustrati nel doc “Human Nature”: «È necessario che scienziati, medici, legislatori e esperti di bioetica si confrontino al fine di definire le regole entro le quali questa tecnologia possa muoversi».  —

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