Il Nobel per la Chimica a Charpentier e Doudna per la scoperta dell’editing genetico CRISPR

Il riconoscimento

Il Nobel per la Chimica a Charpentier e Doudna per la scoperta dell’editing genetico CRISPR

«C’è un enorme potere in questo strumento genetico che ci riguarda tutti. Non ha solo rivoluzionato la ricerca di base, ma ha anche dato vita a colture innovative e porterà a nuove cure mediche rivoluzionarie»

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iMMAGINE: © Nobel Media. Ill. Niklas Elmehed.
di redazione

Lo hanno chiamato in mille modi. Forbici molecolari, la tecnologia “cerca e sostituisci”, editing genomico 2.0. Fatto sta che la tecnica di editing genomico CRISPR-Cas9 in meno di otto anni ha non solo conquistato i laboratori di tutto il mondo, ma tanto è chiaro e grande il suo impatto che è valso il Premio Nobel per la Chimica alle sue scopritrici Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna. 

«C’è un enorme potere in questo strumento genetico che ci riguarda tutti. Non ha solo rivoluzionato la ricerca di base, ma ha anche dato vita a colture innovative e porterà a nuove cure mediche rivoluzionarie», ha detto Claes Gustafsson, a capo del Comitato del Nobel per la Chimica. 

CRISPR/Cas9 è la più precisa ed efficiente tecnologia di editing del DNA finora messa a punto dalla ricerca. Ha una data di nascita precisa: il 2012, quando la collaborazione tra Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna produsse una scoperta straordinaria quanto inattesa. 

Emmanuelle Charpentier è nata nel 1968 a pochi chilometri da Parigi; per tutto il suo percorso professionale si è occupata soprattuto di batteri, cercando di comprendere cosa causasse la loro aggressività, la resistenza agli antibiotici, indagando nuove soluzioni terapeutiche. Un batterio in particolare ha attirato la sua attenzione: lo Streptococcus pyogenes o streptococco β-emolitico di gruppo A. Ogni anno infetta milioni di persone, causando il più delle volte infezioni facilmente curabili come tonsillite e impetigine. Tuttavia, può anche causare sepsi pericolosa per la vita e gravissime infezioni della pelle e dei muscoli come la fascite necrotizzante che produce danni tali da avergli fatto guadagnare l’etichetta di "batterio mangia-carne”.

È per comprendere questo batterio che Charpentier ha iniziato a studiare i suoi meccanismi di funzionamento genetico. 

Negli stessi anni Jennifer Doudna, nata a Washington nel 1964, lavora sull’RNA. In particolare su un meccanismo mediante il quale alcuni frammenti di RNA sono in grado di interferire (e spegnere) l'espressione genica. Un meccanismo definito RNA interference, la cui scoperta è valsa nel 2006 il Nobel per la Medicina a Andrew Z. Fire and Craig C. Mello. 

Sono queste competenze che la fanno incontrare con Charpentier. 

Da qualche tempo è noto che i batteri possiedono un rudimentale quanto efficiente sistema immunitario che frutta un particolare meccanismo che coinvolge brevi sequenze di DNA strutture, battezzate CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats), e delle proteine di nome Cas. 

Doudna si rende conto che i geni che codificano per queste proteine sono molto simili a quelli che codificano per proteine già note e specializzate nello spiegamento e nel taglio del DNA. 

Dopo qualche anno il suo gruppo chiarisce la funzione di diverse proteine Cas che aggiunge un tassello importante alla comprensione di questo sistema immunitario dei batteri. 

Nello stesso periodo anche Emmanuelle Charpentier si imbatte nello studio di questi meccanismi. Da una prospettiva diversa, identifica il ruolo di alcuni frammenti di RNA per far funzionare il meccanismo che coinvolge CRISPR e Cas9. 

È così che le strade di Charpentier e Doudna si incontrano nel 2011. In pochi mesi di febbrile lavoro quel rudimentale meccanismo osservato nei batteri viene prima sviscerato e poi “aggiustato” fino a diventare la più potente arma di editing genomico mai costruita: la tecnologia CRISPR-Cas9 è capace non solo di modificare il DNA, ma di farlo in maniera precisissima ed efficientissima. Esattamente come la funzione “Cerca e sostituisci” degli editor di testo, identifica la porzione di DNA su cui intervenire e la sostituisce come desiderato. 

Per la genetica è un passo in avanti enorme.

«Da quando Charpentier e Doudna hanno scoperto le forbici genetiche CRISPR / Cas9 nel 2012, il loro utilizzo è esploso. Questo strumento ha contribuito a molte importanti scoperte nella ricerca di base e i ricercatori sulle piante sono stati in grado di sviluppare colture che resistono a muffe, parassiti e siccità. In medicina sono in corso sperimentazioni cliniche di nuove terapie antitumorali e il sogno di poter curare malattie ereditarie sta per realizzarsi. Queste forbici genetiche hanno portato le scienze della vita in una nuova epoca e, in molti modi, stanno apportando il massimo beneficio all’umanità», ha scritto il comitato del Nobel.