Le molecole sono i nuovi microchip. La rivoluzione dell’Rna

Ricordate il Dna, quella molecola cellulare su cui si è concentrata la ricerca degli ultimi 40 anni, fino a mappare il genoma umano? Mettetelo da parte, perché il protagonista del 2021 è l’Rna, ingiustamente trattato da fratello minore finché il Covid, e i vaccini a base di Rna messaggero, lo hanno portato al centro della scena. Per capire come siamo arrivati a questo punto si può leggere l’ultimo libro di Walter Isaacson, storico, giornalista, già al vertice di Cnn e Aspen Institute, famoso soprattutto per le sue biografie.

Con Einstein ha raccontato la rivoluzione della fisica nel primo Novecento, con Steve Jobs la rivoluzione tecnologica che stiamo ancora vivendo. Oggi, in The code breaker, si concentra sulle scienze della vita e sulla rivoluzione in arrivo. “Le molecole sono i nuovi microchip”, e non solo perché conquisteranno il mondo, ma perché si potranno programmare per compiere ogni genere di attività.

Crispr, la forbicina che cambia la medicina

Al centro di questa rivoluzione c’è Crispr, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, in termini più semplici una forbicina di Rna che permette di tagliuzzare il Dna per eliminare parti nocive o introdurne di nuove. E al centro di Crispr c’è Jennifer Doudna, premio Nobel per la chimica nel 2020 (durante l’annuncio dormiva nella sua casa in California, si è svegliata ore dopo e ha trovato una serie di chiamate da Stoccolma).

Non è stata solo Doudna a lavorare a queste monumentali scoperte, ma ogni autore ha bisogno di un protagonista e Isaacson ha potuto seguire la scienziata per cinque anni, ben prima del Nobel e della pandemia. Due dettagli che sicuramente aiuteranno le vendite del libro, schizzato al primo posto tra i bestseller di Amazon e New York Times nella prima settimana di vendita.

Davvero possiamo usare Crispr per cambiare il nostro corredo genetico? “Non esiste un singolo gene che ci rende capaci di suonare il piano o di capire l’astrofisica” – spiega Doudna. “In queste attività sono coinvolte dozzine, centinaia o migliaia di geni. L’editing genomico delle capacità intellettuali è una prospettiva lontana. Però possiamo manipolare singoli geni che causano malattie o la tendenza a sviluppare malattie. La sperimentazione sulla sickle cell disease (anemia drepanocitica) dà già risultati positivi. Siamo vicini a cura. Ma Crispr avrà impatti su distrofia muscolare, fibrosi cistica e molte altre patologie”.

Problemi etici

Arriviamo subito al dilemma: l’eugenetica, la scienza che manipola le specie per migliorarle. “Bisogna fare una distinzione fondamentale tra editing della linea germinale ed editing somatico”, premette Doudna. Il primo altera embrioni, ovociti o spermatozoi. “Si tratta di cellule che possono creare e condizionare un intero organismo, e i cambiamenti sono ereditati dalle future generazioni”. Il secondo invece modifica le cellule di un individuo già formato senza che questa “informazione” sia trasmessa. Un malato di fibrosi cistica potrà essere curato, ma i suoi figli saranno comunque a rischio di sviluppare la malattia.

“Probabilmente arriverà un giorno in cui riterremo un obbligo morale modificare il Dna degli embrioni che presentano la mutazione della fibrosi cistica o della distrofia muscolare, ma ancora non siamo a quel punto”.

Isaacson dedica una buona parte del libro al rompicapo etico: “Ogni creatura su questa Terra cerca tutti i trucchi possibili per migliorare le proprie condizioni di vita, abbiamo debellato malattie grazie ai vaccini e a terapie innovative. Crispr avrà effetti perlopiù positivi. Il problema nasce se lo lasciamo in mano al libero mercato, in cui le persone più ricche potranno permettersi di comprare geni migliori per i propri figli, far sì che abbiano una massa muscolare più sviluppata, o predisporli a determinate caratteristiche intellettuali. Questo non solo aumenterebbe le ineguaglianze nella nostra società ma le scriverebbe nel codice genetico della specie. Un horror show eugenetico che ricorda Il mondo nuovo o Gattaca in cui sono eliminate le differenze che ci rendono unici, una specie diversa dalle altre”.

La minaccia militare

Oltre alle questioni etiche ed economiche, ci sono quelle geostrategiche. Negli Stati Uniti, la ricerca tecnologica nasce spesso dalla ricerca militare, o è finanziata da essa. Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency), agenzia del Pentagono specializzata nello sviluppo tecnologico, ha un ruolo anche in Crispr. Isaacson spiega come l’Rna può essere usato “per il male”: “Basta modificare il gene di una zanzara per farle trasportare un agente patogeno letale oppure, come ha detto Putin davanti a una platea di ragazzi a Mosca, lo useremo per ‘far nascere soldati che non sentono dolore, paura, compassione o rimpianto’. Il Pentagono ha aperto un dipartimento ‘anti-Crispr’ con il sostegno della stessa Jennifer Doudna. È esattamente quello che sembra: abbiamo i sistemi anti-missili, e ora abbiamo una ricerca per difenderci dagli usi distorti dell’Rna”.

Saremo in grado di fermare le conseguenze nefaste di questa ricerca? Già oggi si organizzano conferenze internazionali promosse dalle accademie scientifiche per stabilire regole comuni. “Come oggi contrastiamo il traffico degli organi umani o delle zanne di elefante, il mercato nero di queste tecniche esisterà e sarà combattuto, ma sarà difficile da eliminare del tutto. Dovremo forse convivere con un 1% di persone che riesce a sfuggire alle norme internazionali ma credo che come società saremo in grado di controllare il fenomeno”, prevede Isaacson.

I designer babies cinesi

Finora, questo consensus non pare raggiunto. Nel 2018 un gruppo di scienziati cinesi ha usato Crispr su embrioni umani per renderli resistenti all’Hiv, il primo vero caso di designer babies, bambini “corretti” con l’eugenetica. Per Douda si tratta della “storia più scioccante che ho sentito finora. Per la prima volta gli embrioni non sono stati usati solo per la ricerca – come in passato – ma per l’impianto nell’utero di una donna. I bimbi sono nati con geni modificati, e ora, se tutto andrà secondo i piani, le loro cellule non produrranno più una proteina fondamentale per l’infezione da Hiv. Un atto irresponsabile e privo di etica, perché i genitori non potevano essere coscienti di quanto sperimentale fosse l’operazione. Non abbiamo studi sufficienti e la tecnologia non è ancora pronta”. In effetti il Dna tagliuzzato, in alcuni esperimenti, presenta delle aberrazioni che possono diventare nocive con il passare del tempo, e nessuno è in grado di controllare o prevedere gli effetti di Crispr sullo sviluppo cellulare.

“Più che leggi e trattati internazionali – auspica Doudna – bisogna diffondere la cultura di un uso responsabile e appropriato di questa tecnologia. Lo studio cinese è stato accolto con la disapprovazione del mondo scientifico, le riviste si sono rifiutate di pubblicarne i risultati. È molto difficile per i governi scrivere leggi adeguate in questo settore. Non ci riescono per i social media, figuriamoci per l’editing genetico”.

La morale cambia nel tempo e nello spazio

Una delle difficoltà principali dei legislatori è che la morale è in continua evoluzione (o involuzione). “Abbiamo già assistito all’eugenetica di Stato, accettata negli Usa di inizio Novecento e nella Germania nazista, ma altrettanto problematica sarebbe l’eugenetica del libero mercato, in cui ognuno sceglie cosa manipolare negli embrioni dei figli. Soprattutto qui in America, le scelte riproduttive sono quasi totalmente nelle mani dei genitori. Ci sono cliniche della fertilità che già permettono di scegliere il sesso del nascituro, e altre caratteristiche distintive”, rileva Isaacson.

Una regolamentazione internazionale deve essere concordata prima che queste tecnologie diventino talmente diffuse da essere incontrollabili o eticamente inaccettabili. Per ora, su temi simili, ognuno va per conto proprio. Se in Cina fanno nascere designer babies, a Cipro Nord si può scegliere il sesso del nascituro, in Ucraina c’è la maternità surrogata. Tre possibilità che in Italia, ad esempio, sono vietate.

Una domanda che accompagna la storia della ricerca è: cosa consideriamo una caratteristica distintiva della persona e cosa una disabilità? La distrofia muscolare, siamo d’accordo, rientra nella seconda categoria. Ma la celiachia? E la sordità congenita? Isaacson ha incontrato persone che soffrono di malattie genetiche e non tutti sono d’accordo nel considerarsi “errori da correggere”. “Sapete chi soffriva di anemia drepanocitica? Miles Davis. Probabilmente è stata la malattia e i dolori connessi a spingerlo verso l’abuso di alcol ed eroina. Forse, se non avesse avuto problemi alle ossa, non avrebbe composto Kind of Blue, uno dei più begli album jazz della storia. D’altra parte, Franklin Delano Roosevelt è stato forgiato nel carattere dalla poliomielite, ma avremmo forse rinunciato al vaccino che ha salvato milioni di persone per garantirci un nuovo Fdr?”

Crispr e Covid-19

Quando un anno fa la pandemia ha iniziato a diffondersi anche negli Stati Uniti, Doudna ha radunato gli scienziati che con lei studiano Crispr e li ha “schierati” nella lotta al coronavirus. I risultati li racconta Isaacson: la loro ricerca permetterà di testare in casa (con la saliva) la presenza del Covid e di altri virus e batteri, magari presenti nello stomaco o nell’intestino; potremo combattere il coronavirus come fanno i batteri, cioè non attraverso la stimolazione del nostro sistema immunitario, che è un’operazione complessa, ma attaccando direttamente il virus, tagliuzzandolo con le forbicine di Rna e uccidendolo; infine, la stessa idea di “programmare” l’Rna, sviluppata prima di Crispr e studiata da Jennifer Doudna all’università, è alla base dei vaccini Pfizer e Moderna, che insegnano alle cellule quali proteine produrre per creare una barriera contro il Covid. “L’Rna messaggero serve per istruire le cellule in via preventiva, Crispr potrà essere usato dopo l’infezione per liberarci dal virus”.

Come anticipato, il libro di Isaacson non è solo una biografia di Jennifer Doudna. La vera star è l’Rna e gli scienziati sono i coprotagonisti. C’è Emmanuelle Charpentier, con cui Doudna ha diviso le ricerche iniziali e anche il Nobel. Il loro rapporto un tempo strettissimo si è deteriorato, tanto che per un giorno intero dopo l’annuncio del premio, Charpentier non ha neanche risposto alle chiamate di congratulazioni della collega.

C’è Feng Zhang, nato e cresciuto in Cina fino agli 11 anni e ora uno dei ricercatori più premiati e apprezzati del Mit, stessa università dei “veterani” George Church ed Eric Lander. Quest’ultimo è stato nominato da Joe Biden “ministro della Scienza” o, più propriamente, direttore dell’Ufficio per le politiche scientifiche e tecnologiche, organo che per la prima volta è stato elevato al rango di governo.

Salute, bioetica, difesa, investimenti miliardari, sviluppo tecnologico. Non è un caso se l’amministrazione americana considera Crispr una delle aree di ricerca più importanti per il prossimo decennio.

****

[Le citazioni sono tratte dal libro The Code Breaker: Jennifer Doudna, Gene Editing, and the Future of the Human Race di Walter Isaacson (Simon & Schuster, 2021); dall’intervista a Walter Isaacson nel podcast Pivot a cura di Kara Swisher e Scott Galloway; dalle interviste a Jennifer Doudna e Walter Isaacson nel podcast StarTak a cura di Neil deGrasse Tyson]