CRISPR: fra brevetti e nuove armi biologiche

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A contendersi lo scettro di CRISPR sono la University of California, dove Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier hanno dimostrato per prime la possibilità di utilizzare il sistema Crispr-Cas9 per effettuare tagli specifici sul DNA, e il Broad Institute del Massachusetts Institute of Technology (MIT), in cui Feng Zhang ha ottimizzato il sistema per l’utilizzo mirato in cellule di topo e umane.

In ballo non c’è “solo” l’Olimpo della scienza ma potenzialmente anche un bel po’ di soldi in diritti di licenza; basti pensare, infatti, che questa tecnologia ha già attirato centinaia di milioni di dollari di investimenti in start-up farmaceutiche.

Cerchiamo di capire meglio la storia. E’ il 2011 quando a un convegno scientifico a Puerto Rico si conoscono Emmanuelle Charpentier dell'Università di Umeå e Jennifer Doudna dell'Università di Berkeley. Decidono di collaborare per studiare i meccanismi molecolari con cui i batteri si difendono dai virus che li attaccano. Entrambi i gruppi di ricerca avevano infatti capito che i batteri sono in grado di "riconoscere" i virus che li infettano mediante una specie di "memoria a DNA".
Nel genoma di molti batteri erano state individuate delle strane sequenze ripetute che contenevano pezzi di DNA simili al genoma di alcuni batteriofagi, i virus dei batteri. Vicino a queste copie di genoma virale, si trovano i geni per proteine chiamate Cas, che sono endonucleasi, cioè enzimi che tagliano il DNA. Questi loci funzionano così: le sequenze per le proteine Cas vengono tradotte in proteine, mentre le sequenze simili al genoma virale sono trascritte in singoli filamenti di RNA. Questi filamenti di RNA fanno da guida per le endonucleasi Cas. Vale a dire, nel momento in cui entra nella cellula un genoma virale simile, i batteri lo riconoscono, grazie all'RNA che si appaia alle basi complementari della sequenza bersaglio, quella del virus, appunto. Il genoma del parassita viene così digerito, cioè distrutto, dalle endonucleasi.
Nel giro di un paio di anni i due gruppi di ricerca scoprono anche Cas9 che taglia qualunque sequenza di DNA in modo preciso ed efficiente, se armato dell’RNA complementare corrispondente. Le loro ricerche vengono “svelate” al mondo, nel giugno del 2012, con un articolo pubblicato su Science  e nel marzo 2013 il team della Berkeley avvia le procedure per la richiesta di brevetto. A gennaio, però del 2013 Feng Zhang pubblica una ricerca che dimostra non solo il funzionamento della tecnica, ma la possibilità di utilizzarla su geni contenuti in cellule umane e murine.  A ottobre dello stesso anno, quindi a sette mesi di distanza dalla Berkeley, utilizzando una procedura a pagamento, Zhang  riesce a brevettare la tecnica.

The winner is?

Studiando le leggi statunitensi ci sono due scenari: nel primo Zhang ha solo utilizzato le informazioni del duo Doudna-Charpentier e messo in pratica le loro ricerche. In questo caso il brevetto andrebbe in California. Il secondo scenario vede Zhang vincitore dato che le sue ricerche hanno rappresentato un passo in avanti in questo campo. La vicenda sta trovando sui media statunitensi ampio spazio, anche perché su alcuni giornali l’attenzione si sta spostando dalla sola vicenda scientifica ad accuse di discriminazione sessuale e di maschilismo nell’ambito della ricerca. Un’accusa che sposta indietro le lancette del tempo, riportandoci alle vicende di Rosalind Franklin e della scoperta della struttura del DNA avvenuta nel 1953. Mettendo da parte questo tipo di polemiche, le ricercatrici della Berkeley University si possono definire sicuramente sfortunate, dato che il loro caso  sarà l’ultimo a essere giudicato con l’attuale legge. L’America Invents Act, la nuova  legge sui brevetti promossa da Obama, infatti, stabilisce che un’invenzione vada attribuita semplicemente a chi deposita per primo la richiesta all’ufficio brevetti, adeguandosi al sistema valido in tutto il mondo. La riforma però è entrata in vigore pochi giorni dopo le richieste ufficiali di Doudna, Charpentier e Zhang. Un peccato per le casse della Berkeley University.

Un CRISPR al giorno…

La battaglia legale rappresenta una grande possibilità per chi riuscirà a portare a casa la vittoria, poiché la tecnica è in forte espansione e consentirà di fare passi avanti in biologia e medicina. Ma CRISPR è anche un pericolo. Sì, un pericolo così come lo sono i test nucleari in Corea del Nord o le armi chimiche presenti in Siria. Ad avvisarci di questa minaccia è James Clapper, direttore Direttore dell'Intelligence americana che in un’udienza al Senato degli Stati Uniti sui possibili pericoli a scala globale ha ammonito che "l’ampia distribuzione, a basso costo, e il ritmo accelerato di sviluppo del gene editing, e il suo uso utilizzo intenzionale o non intenzionale potrebbe avere implicazioni di vasta portata per la sicurezza. Potrebbero essere prodotti infatti facilmente – continua Clapper – agenti biologici potenzialmente nocivi soprattutto in quei Paesi con standard normativi ed etici diversi da quelli occidentali".

La decisione di Clapper, riporta la rivista Mit Technology Review, ha colto di sorpresa gli esperti del settore.
"Preparare un'arma biologica richiede un ampio spettro di tecnologie - sottolinea Piers Millet del Woodrow Wilson Center di Washington. Secondo gli esperti internazionali che si sono appena riuniti a Varsavia la possibilità che gruppi terroristici possano arrivare a un'arma è remota, proprio per la complessità della produzione". Insomma maneggiare con cautela verrebbe da dire pensando a Crispr e la mente corre allo scorso anno quando un gruppo di scienziati, sulle pagine di Nature, si era fatto promotore di una moratoria internazionale per l’utilizzo e la regolamentazione dell’editing del genoma.

“Data la velocità con cui l’ingegneria del genoma si sta evolvendo, vi è un urgente bisogno di una discussione aperta dei rischi e dei benefici connessi alla modificazione del genoma umano che coinvolga scienziati, medici e stakeholder. Dobbiamo vietare tentativi di creare esseri umani geneticamente modificati prima che sia fatta chiarezza sulla tecnica", aveva detto David Baltimore, ex presidente del California Institute of Technology. In quel caso a mettere in allarme gli scienziati era lo spettro dell’eugenetica. Secondo le dichiarazioni di James Clapper, invece, CRISPR potrebbe essere trasformata in un’arma di distruzione di massa.

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