Comprendere l'editing genetico con le figure dei fumetti

L'umanità sta attualmente affrontando una grande sfida imposta dal Coronavirus. Le frontiere vengono chiuse, gli aerei bloccati e le fabbriche chiuse. Allo stesso tempo, scienziati e professionisti della salute pubblica stanno lavorando su test, trattamenti e vaccini per fornire presto una risposta medica. Affrontare la corona potrebbe essere una delle prove più grandi che gli esseri umani hanno affrontato negli ultimi decenni, ma non sarà l'ultimo virus che dobbiamo sconfiggere. È tempo di abbracciare la bioscienza e consentire più ricerche e applicazioni dei metodi di alterazione genetica.

Per il profano, tutte queste chiacchiere tecnologiche sulla mutagenesi e l'ingegneria genetica sono difficili da comprendere e personalmente mi ci sono volute una buona quantità di letture per iniziare a capire quali metodi esistono e come questi possono migliorare enormemente la nostra qualità della vita.

Diamo prima un'occhiata ai quattro modi più comuni per alterare i geni di una pianta o di un animale: 

• Dottor Saverio – Le mutazioni di per sé accadono regolarmente in natura – È così che alcuni amminoacidi sono diventati esseri umani un miliardo di anni dopo. L'evoluzione biologica può avvenire solo grazie alle mutazioni. Mutazioni in natura accadono casualmente o sono causati da fattori esogeni come le radiazioni (es. sole). Per i lettori di fumetti tra noi, gli X-men hanno mutazioni che (nella maggior parte dei casi) si sono verificate casualmente.

• The Hulk - Mutazione attraverso l'esposizione (mutageni): uno dei modi più comuni per manipolare i semi è esporli alle radiazioni e sperare in mutazioni positive (ad esempio una maggiore resistenza ai parassiti). Questo metodo è molto comune dagli anni '50 e un approccio a fucile molto impreciso volto a rendere le colture più resistenti o appetibili. Richiede migliaia di tentativi per ottenere un risultato positivo. Questo metodo è ampiamente utilizzato e legale in quasi tutti i paesi. Nel nostro universo dei fumetti, Hulk è un buon esempio di mutazioni causate dalle radiazioni.

• Uomo Ragno – Organismi geneticamente modificati (OGM transgenici): questa procedura spesso temuta per la creazione di OGM si basa sull'inserimento dei geni di una specie nei geni di un'altra. Nella maggior parte dei casi, le colture OGM sono state iniettate con una proteina di un'altra pianta o batteri che fa crescere la coltura più velocemente o è più resistente a determinate malattie. Altri esempi possono essere visti incrociando il salmone con il pesce tilapia che fa crescere il salmone due volte più velocemente. Spiderman viene morso da un ragno e improvvisamente in grado di scalare i grattacieli grazie al suo DNA di ragno umano (transgenico) potenziato è un esempio del fumetto. 

• GATTACA/L'ira di Khan – Gene Editing (le forbici): il modo più recente e più preciso per alterare i geni di un organismo è il cosiddetto Gene Editing. Contrariamente agli OGM tradizionali, i geni non vengono impiantati da un altro organismo ma vengono modificati all'interno dell'organismo a causa di un metodo preciso per disattivare determinati geni o aggiungerli. 

Questo può essere fatto anche negli esseri umani adulti che sono vivi, il che è una benedizione per tutti coloro che soffrono di malattie genetiche. Siamo in grado di “riparare” i geni negli organismi viventi. L'editing genetico è anche migliaia di volte più accurato del semplice bombardamento dei semi con le radiazioni. Alcuni esempi applicati stanno disattivando il gene responsabile della generazione del glutine nel frumento: il risultato è frumento senza glutine. Ci sono diversi metodi per raggiungere questo obiettivo. Uno dei più popolari in questi giorni è il cosiddetto CRISPR Cas-9. Queste "forbici" sono solitamente batteri riprogrammati che trasmettono le nuove informazioni sul gene o disattivano i geni defunti o indesiderati. Molti romanzi e film di fantascienza mostrano un futuro in cui possiamo disattivare i difetti genetici e curare gli esseri umani da malattie terribili. Alcuni esempi di storie in cui sono state utilizzate tecniche simili a CRISPR sono film come GATTACA, L'ira di Khan di Star Trek o la serie Expanse in cui l'editing genetico gioca un ruolo cruciale nella coltivazione dei raccolti nello spazio.

Cosa c'entra questo con il Coronavirus?

I biologi sintetici hanno iniziato a usare CRISPR per creare parti sinteticamente del coronavirus nel tentativo di lanciare un vaccino contro questa malattia polmonare e poterlo produrre in serie molto rapidamente. In combinazione con simulazioni al computer e intelligenza artificiale, il miglior progetto per un tale vaccino viene calcolato su un computer e quindi creato sinteticamente. Ciò accelera lo sviluppo del vaccino e lo riduce da anni a pochi mesi. Le autorità di regolamentazione e gli organismi di approvazione hanno dimostrato che in tempi di crisi possono anche approvare rapidamente nuovi test e procedure di vaccinazione che di solito richiedono anni di avanti e indietro con agenzie come la FDA?

CRISPR consente anche la "ricerca" di geni specifici, anche geni di un virus. Questo ha aiutato i ricercatori per costruire procedure di test semplici e veloci per testare i pazienti per la corona.

A lungo termine, l'editing genetico potrebbe permetterci di aumentare l'immunità degli esseri umani alterando i nostri geni e rendendoci più resistenti a virus e batteri. 

Questa non sarà l'ultima crisi

Mentre il coronavirus sembra davvero mettere alla prova la nostra società moderna, dobbiamo anche essere consapevoli che questo non sarà l'ultimo agente patogeno che ha il potenziale per uccidere milioni di persone. Se siamo sfortunati, la corona potrebbe mutare rapidamente e diventare più difficile da combattere. Il prossimo virus, fungo o batteri pericolosi è probabilmente dietro l'angolo. Quindi dobbiamo abbracciare le ultime invenzioni della biotecnologia e non bloccare la ricerca genetica e il dispiegamento delle sue scoperte.

In questo momento un sacco di burocrazia e persino divieti a titolo definitivo si frappongono tra innovazioni salvavita come CRISPR e pazienti in tutto il mondo. Dobbiamo ripensare la nostra ostilità nei confronti dell'ingegneria genetica e abbracciarla. Ad essere sinceri: siamo in una lotta costante per combattere le nuove malattie e dobbiamo essere in grado di fornire risposte umane all'avanguardia a questo.