1990-2003: tredici anni di ricerca in decine di laboratori scientifici di tutto il mondo, in particolare negli USA, nel Regno Unito, in Canada e Nuova Zelanda. Questi i connotati dello Human Genome Projet, o Progetto Genoma Umano, il piano sponsorizzato dal governo statunitense per la mappatura dell’intera sequenza del DNA umano. In parole semplici, scomporre il nostro materiale genetico come fosse un puzzle e comprendere il ruolo di ciascuna delle tessere che lo compongono.
Identificare le tessere del nostro genoma ha aperto la strada a un nuovo modo di interpretare la biomedicina, consentendo lo sviluppo di nuovi farmaci e trattamenti, così come di rivoluzionare la diagnosi. Tanto che ancora oggi figura come uno dei più grandi goal segnati dalla scienza moderna.
Lo stesso è avvenuto in quegli anni per altri esseri viventi: dai batteri a piccoli vermi, passando per moscerini e, perché no, molte specie vegetali. Tutto ciò ha impattato profondamente in particolare sul settore agroalimentare.
Che la possibilità di ritoccare geneticamente le piante si traduca nello sviluppo di varietà agricole più produttive, più resistenti alle malattie, più forti agli attacchi dei parassiti e più indipendenti dagli stress ambientali (come per esempio la siccità) non è certo una news. La novità, da qualche anno a questa parte, sono semmai gli strumenti che abbiamo a disposizione per esplorare e modificare il lungo puzzle del DNA. Uno in particolare può essere definito il metodo più avanzato, sicuro, pratico e versatile per manipolare il materiale genetico degli esseri viventi. Il suo nome comune è Crispr (per esteso: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) e ne sentiremo parlare spesso.
Cos’è Crispr?
Si tratta di un sistema di proteine che gli scienziati definiscono metaforicamente “un coltellino svizzero multifunzione” capace letteralmente di praticare un taglia-e-cuci sul genoma, un processo che viene definito editing genetico. Dotato di una bussola per orientarsi e scovare il punto giusto, di una pinza per afferrare la catena di DNA e di forbici per reciderla, Crispr non poteva di fatto trovare definizione migliore.
Spegnere un gene dannoso, che è causa di malattia, oppure inserire sequenze genetiche nuove, che donano a un essere una caratteristica senza precedenti in tempi rapidi e contenendo i costi: sono queste le potenzialità di questa strategia potremmo dire quasi “chirurgica” per intervenire sul DNA. E che è protagonista – solo dal 2012, anno della sua “nascita” – ormai di svariate migliaia di ricerche scientifiche su organismi di tutti i tipi.
Le sue applicazioni, assicurano gli esperti, sono infinite: nel regno animale, lottare contro il cancro o intervenire sulle malattie genetiche; in quello vegetale, sconfiggere parassiti e creare super-piante, dotate di capacità di sopravvivenza mai viste prima. Crescere più rapidamente, produrre più frutti, non appassire o andare a male dopo il raccolto: applicando Crispr sui geni giusti, per molte varietà agricole diventa possibile. E se vi sembrano obiettivi lontani, è il caso di ricredervi. Molte delle potenzialità di Crispr, infatti, sono già in fase di sviluppo. E promettono risultati già nell’immediato futuro.
Pomodori, patate, vigne ed editing genetico
Uno dei casi più emblematici è quello delle piante di pomodoro del Cold Harbor Laboratory di New York. Nei secoli gli agricoltori sono riusciti a selezionare le piante che, rispetto a quelle selvatiche, meglio resistevano alla caduta dei frutti, causa di ammaccature e di una perdita consistente del raccolto. Nonché quelle più adatte alla raccolta automatizzata. Il rovescio della medaglia si rivelò quando tali piante si mostrarono anche le meno produttive e allo stesso tempo quelle che emettevano più rami e fiori extra, tali da rendere difficoltosa anche la raccolta. Un vero passo indietro. Dopo svariati decenni e una volta identificate le coordinate genetiche connesse a questo problema, gli scienziati newyorchesi sono intervenuti (con Crispr) in modo puntiforme, trovando il compromesso opportuno.
Ci sono poi progetti che puntano a ottenere prodotti agricoli con proprietà nutrizionali migliorate, per esempio. Un esperimento è quello sulle patate portato avanti da un team di ricercatori della University of California Davis. L’idea è di formulare tuberi con un indice glicemico più basso rispetto a quelle convenzionali, più adatte per contenere il rischio di diabete o obesità.
Altro filone interessante è quello vinicolo. Pensiamo per esempio al progetto di un team di ricercatori della State University of New Jersey, al lavoro per modificare geneticamente le viti e renderle meno suscettibili di agenti patogeni e squilibri meteorologici. Crispr ha aperto loro la strada verso vigne resistenti a infezioni fungine, e allo stesso tempo meno sensibili al problema della siccità. Il prodotto finale ne guadagnerà inevitabilmente in quantità, ma anche dal punto di vista qualitativo.