Carlo Alberto Redi, professore di Zoologia Università di Pavia; Chiara Tonelli, Professore di Genetica Università di Milano; Giuseppe Testa, professore di Biologia Molecolare Università di Milano;
Giovanni Tonon, Center for Omics Sciences San Raffaele di Milano.
L’Istituto Europeo di Oncologia non si smentisce mai. La comunicazione che dedica al grande pubblico è sempre di qualità, anche oggi in cui il dibattito si è spostato interamente sulle piattaforme online, a causa delle restrizioni imposte dalla pandemia. Per aver frequentato l’IEO dai tempi della sua fondazione, noi di «Prevenzione Tumori» possiamo confermare che la divulgazione scientifica è un aspetto della comunicazione istituzionale a cui il fondatore Umberto Veronesi ha sempre dato parecchia rilevanza.
Del resto Veronesi ha avuto, fra gli altri meriti, quello di essere stato un eccellente divulgatore in proprio. Chi ha qualche anno sulle spalle ricorderà la sua seguitissima collaborazione con «Repubblica», gli articoli in cui si schierava a favore della dieta vegetariana o prendeva posizione pro OGM spiegando sempre il perché della scienza; o quelli in cui parlava di nuove sfide nella lotta contro il cancro in base all’avanzamento della ricerca.
Nel segno di questa eccellenza consolidata, a novembre si è tenuto un panel online dedicato al gene editing. A presentarlo, facendo da cerniera fra i relatori, la giornalista Giulia Innocenzi. Perché proprio il gene editing? Perché è un tema di grande attualità. È la tecnologia Crisp/Cas9 con cui è possibile intervenire sul genoma, che è valsa il Nobel per la chimica 2020 alle ricercatrici che l’hanno sviluppata, l’americana Jennifer A. Doudna e la francese Emmanuel Charpenter. Per spiegare di che cosa si tratta, Carlo Alberto Redi, professore di Zoologia all’Università di Pavia e membro del Comitato etico della Fondazione Veronesi, ricorre a una metafora, partendo dal paragone fra una correzione di bozze e il gene editing, l’equivalente di una correzione dei geni. «Immaginiamo i genomi come un grande libro che riporta le istruzioni per far funzionare la macchina chiamata organismo vivente. Ciascuna lettera è uno dei mattoncini con cui è costruito l’acido nucleico del genoma. Fare la correzione di queste bozze significa alterare, sostituire o modificare una di queste lettere allo scopo di modificare una di queste parole allo scopo di modificare in tutto o in parte il contenuto del libro». In concreto si tratta di opportunità ad ampio spettro che aprono scenari incredibili nei campi ove è possibile intervenire con le biotecnologie. «In campo energetico si potranno produrre carburanti ecologici su larga scala, così come si è già fatto nella conservazione e ripulitura degli ecosistemi». Come? Sfruttando il meccanismo dei microbi ingegnerizzati. «Altre modifiche del genoma permetteranno la produzione di solventi compatibili con l’ambiente, la degradazione delle cellulose e la definizione di nuove molecole d’interesse farmaceutico».
E per le biotecnologie verdi? Ne ha parlato Chiara Tonelli, Professore di Genetica, Università di Milano e Presidente del Comitato scientifico di Fondazione Veronesi. «Le applicazioni sono molteplici. Dalle linee guida che permetto di intervenire soltanto sul gene di nostro interesse, a quelle delle mutazioni per perdita di funzione: quando spingiamo un gene a non funzionare più. Stiamo andando verso un’agricoltura più sostenibile, con piante sempre più adattabili ai cambiamenti climatici e più produttive, per fra fronte al crescente fabbisogno di alimenti senza dover espandere le superfici coltivabili; piante resistenti agli stress ambientali come la siccità, il caldo, il freddo, il gelo, il vento. E ancora, interveniamo per migliorare la qualità nutrizionale, facendo sì che vi sia un accumulo maggiore di vitamine nei tessuti commestibili. Se di una pianta mangiamo i semi, abbiamo bisogno che tutte le vitamine siano concentrate nei semi, non nelle foglie. Altri esempi scaturiscono dal bisogno di accelerare il momento della fioritura o di posticiparla, a seconda di quando si vuole programmare il raccolto; per tutelare le piante dall’attacco di parassiti (batteri, virus, funghi, insetti). Il gene editing arricchisce la cassetta degli attrezzi in cui sono riposti anche i transgenici (OGM) e gli incroci più convenzionali. Il fine è andare verso un’agricoltura ecosostenibile ma utile per tutti gli uomini, per avere una dieta sana, da persona attiva».
E nell’uomo? «Il gene editing permette di entrare nel genoma per correggere le mutazioni che sono cause di malattia – racconta Giuseppe Testa, professore di Biologia Molecolare Università di Milano e direttore di Modellistica delle Malattie Umane allo IEO – Per la prima volta vi è la possibilità di andare a riparare il genoma in un tessuto specifico. Grazie al gene editing si potranno riparare le mutazioni responsabili delle malattie in tutti i tessuti coinvolti». Una grande scommessa, una grande sfida. «Non a caso si è partiti con le malattie ematologiche che coinvolgo le cellule staminali del sangue alle quali è consentito l’accesso. Crispr/CAs9 è la tecnologia che in soli 7 anni è passata da una prima applicazione di laboratorio a uno studio clinico sull’anemia falciforme. Riparando le cellule staminali del sangue, si riesce a ripopolare il tessuto emopoietico normale. Per gli altri organi, le cose sono più complesse».
C’è un altro filone di grande rilevanza in tempo di covid. Negli Usa è appena stata pubblicata una ricerca molto promettente. Gli autori hanno usato la Crispr per individuare i geni che covid-19 utilizza per replicarsi nelle cellule umane. Una volta che la mappatura sarà completata, si potrà intervenire su questi geni per disattivare la proliferazione virale.
Del legame fra le nuove tecnologie di ingegneria cellulare e il covid ha parlato anche Giovanni Tonon, Direttore del Center for Omics Sciences al San Raffaele di Milano. In accordo con il professor Andrea Crisanti e colleghi dell’Università di Padova, la squadra di Tonon sta studiando i geni della popolazione di Vo’ Euganeo.
In molti lo ricorderanno, Vo’ è il Comune veneto che ha registrato il primo morto per Covid in Italia. Era il 21 febbraio. Durante i 14 giorni di lockdown duro seguiti a questo primo decesso, gli abitanti di Vo’ sono stati sottoposti a uno screening di massa per iniziativa di Crisanti. Risultato, il 40% della popolazione è risultato positivo ma asintomatico. Il che ha permesso di scoprire con certezza che gli asintomatici giocano un ruolo attivo nella diffusione del contagio. «Insieme con Crisanti e il suo team, ci siamo messi a studiare questa popolazione per scoprire le cause e trovare nuove possibilità terapeutiche in base alle informazioni genetiche di cui disponiamo. Il primo passo è stato quello di individuare la genetica del virus nell’intento di capire come la sequenza del genoma del covid si è modificata nei pazienti e tra le loro famiglie. È rimasto stabile, si è evoluto, è cambiato? Queste le domande che ci siamo posti. Quando lo sapremo con certezza, sarà possibile tracciare l’evoluzione del virus e capire se è diventato più o meno contagioso. Un secondo approccio suggerisce di studiare la genetica della risposta immunitaria. Quando l’organismo incontra un virus, due sono le barriere che fanno da schermo. La prima è la risposta messa in atto dal sistema immune attraverso le cellule T, che hanno la funzione di aiutare a eliminare le cellule infettate. La seconda avviene con l’aiuto delle cellule B, che attivano gli anticorpi. L’altro punto su cui indagare è su come le cellule T e B evolvono a causa del contatto con il virus caso per caso, in tutta la popolazione».
Il che lascia intendere che le cure attraverso gli interventi sul genoma varieranno da paziente a paziente. Niente sarà più personalizzato di queste cure, suggerisce la tecnica di scomposizione del genoma. «Nel caso di un tumore, è il tumore di ciascun paziente quello che idealmente vorremo studiare per verificare i farmaci più efficaci. Per farlo, abbiamo bisogno di riprodurre fuori dal corpo umano i processi biologici che avvengono dentro», chiarisce il professor Testa riferendosi agli organoidi. Gli organoidi sono replicazioni degli organi umani coltivati in vitro, sui quali già vengono testati alcuni farmaci prima di sperimentarli sul paziente. Negli anni venturi è prevista una decisa implementazione nell’utilizzo degli organoidi in oncologia.