Il DNA è il modello della vita. Tutte le informazioni di cui un organismo ha bisogno per sopravvivere, riprodursi, adattarsi agli ambienti o sopravvivere a una malattia sono nel suo DNA.

Ecco perché la genomica, lo studio del DNA e dei geni, è così importante. Implica il sequenziamento di parti di specie o dell'intero genoma. Questo è un metodo scientifico per determinare il DNA di un organismo rompendo questi componenti in frammenti e determinandone la composizione o la sequenza. I frammenti vengono quindi allineati e fusi per ricostruire la sequenza originale.

Questo fornisce ai ricercatori informazioni critiche. Possono imparare a curare o prevenire le malattie, per esempio, o come allevare colture e animali con caratteristiche migliori. Questi tratti potrebbero aiutare le specie ad adattarsi meglio all'ambiente (più cruciale che mai nell'era del cambiamento climatico) o migliorare i loro raccolti, rendendole più redditizie.

Ma c'è un grande divario nella ricerca sulla genomica:non si sa quasi nulla della genomica delle specie africane. Questo nonostante la ricca diversità biologica del continente. Ha piante e animali che non si trovano in nessun'altra parte del mondo.

Queste specie hanno fornito alle persone in tutta l'Africa cibo, medicine e uno stile di vita per secoli. Ad esempio, le persone nelle regioni aride del continente hanno allevato a lungo bovini, pecore e capre autoctone. Gli animali sono una fonte di cibo e reddito in luoghi che non possono sostenere la produzione agricola.

Le specie africane sono state trascurate dalla comunità genomica globale. Gli scienziati tendono a concentrarsi sulle proprie regioni o paesi. La capacità di sequenziamento del genoma e bioinformatica dell'Africa è limitata, quindi gli scienziati del continente non sono stati in grado di svolgere il lavoro necessario. Ad oggi solo una frazione delle specie endemiche o autoctone del continente è stata correttamente sequenziata e adeguatamente caratterizzata utilizzando altri metodi scientifici.

L'African BioGenome Project (AfricaBP) vuole cambiare questo. È un progetto panafricano che cerca di mettere in sequenza le piante e gli animali endemici e autoctoni dell'Africa. Sono circa 105.000 specie. Siamo tre degli oltre 109 scienziati africani coinvolti nel progetto e abbiamo recentemente pubblicato un documento di sintesi su Nature che delinea la visione del consorzio per i prossimi 10 anni.

Il sequenziamento del genoma umano, uno sforzo guidato dagli Stati Uniti, mostra quanti benefici diretti e indiretti ci sono in questo tipo di lavoro. Il Progetto Genoma Umano ha portato a progressi nella genomica e nella medicina di precisione. Ha stimolato nuove innovazioni in attrezzature, tecnologie e infrastrutture che hanno generato 265 miliardi di dollari all'anno per l'economia statunitense entro il 2019.

AfricaBP mira anche ad attirare più studenti e ricercatori all'inizio della carriera verso la genomica e i campi correlati e incoraggiarli a rimanere nel continente in modo che i paesi africani traggano vantaggio dalle loro competenze. Questo processo potrebbe essere realizzato collaborando con le istituzioni africane per fornire posizioni permanenti in genomica e bioinformatica.

Un investimento cruciale

Il sequenziamento del genoma è un processo complesso. Le specie devono essere campionate e raccolte da luoghi specifici; lavorato e qualità controllata; sequenziato e poi attentamente studiato.

AfricaBP lavora a stretto contatto con le sue comunità scientifiche e i suoi partner per selezionare le specie per il sequenziamento. Invieremo diversi appelli a scienziati in tutta l'Africa per nominare le specie. Alcuni sono già stati selezionati:tra questi il ​​toporagno elefante a scacchi (Rhynchocyon cirnei ) nell'Africa centrale e sudorientale e la mangrovia rossa (Rhizophora mangle ) nell'Africa occidentale).

Ai ricercatori viene chiesto di spiegare il significato scientifico, culturale ed economico della specie. Vogliamo che le specie che sequenziamo siano utili a una o più comunità particolari, magari fornendo cibo o medicine, o che siano culturalmente significative. Potrebbero anche essere messi in pericolo, rendendo ancora più urgente la loro documentazione attraverso gli sforzi di sequenziamento.

Alcuni potrebbero alzare le sopracciglia per il costo previsto del progetto:circa 1 miliardo di dollari nei prossimi 10 anni per completare il sequenziamento pianificato, sviluppare infrastrutture e formare più scienziati. Potrebbe sembrare una spesa ingiustificata visti i bisogni urgenti dell'Africa, come la sicurezza alimentare.

Ma la genomica può aiutare a soddisfare alcune di queste esigenze. Fornire cibo nutriente a una popolazione umana in costante aumento sarà reso possibile dalle nuove tecnologie che riducono i tempi di riproduzione e selezionano i tratti che rendono le colture resistenti, adattabili e nutrienti. Ad esempio, il Centro internazionale per la ricerca agricola nelle aree aride di Rabat, in Marocco, ha esaminato 5.780 colture selvatiche, come barbabietola da zucchero e pisello; ha scoperto che molti di questi possono far fronte a una grande desertificazione. I geni di queste colture potrebbero essere trasferiti a colture correlate per aiutare a far fronte alle condizioni aride.

Questo tipo di scienza ha anche dimostrato di guidare la crescita economica attraverso settori correlati come i biofarmaci, la diagnostica, i nuovi dispositivi medici e fornendo assistenza sanitaria in modi nuovi e innovativi. È stato scoperto che il settore della genetica e della genomica umana negli Stati Uniti sostiene più di 850.000 posti di lavoro e ha contribuito con 265 miliardi di dollari all'economia statunitense.

Mantenere il talento africano

La scienza africana trarrà vantaggio da questa iniziativa. Ci sono già 109 ricercatori africani coinvolti in AfricaBP; la maggior parte di loro (87) ha sede in 22 istituzioni in tutto il continente, in paesi tra cui Marocco, Nigeria, Camerun, Kenya e Sud Africa.

Lo sviluppo di migliori infrastrutture genomiche nei paesi africani è un modo per mantenere i ricercatori nel continente, sfruttando le loro competenze per i propri paesi e regioni. È inoltre fondamentale coinvolgere un maggior numero di scienziati africani nell'avvio di progetti di ricerca interni incentrati sulle priorità nazionali.

Nel prossimo decennio speriamo che AfricaBP faccia parte degli sforzi per dare la priorità al sequenziamento genomico e contribuire a trarne i benefici per il continente.

Gli autori desiderano ringraziare i ruoli interpretati da Fatu Badiane Markey, Bouabid Badaoui, Girish Beedessee, Katali Benda, Alan Buddie, Chukwuike Ebuzome, Samuel Eziuzor, Yasmina Fakim, Nidhal Ghanmi, Fatma Guerfali, Isidore Houaga, Justin Ideozu, Sally Katee, Slimane Khayi, Anmol Kiran, Josiah Kujah, Emmanuel Kwon-Ndung, Kim Labuschagne, Roksana Majewska, Ntaganedzeni Mapholi, Rose Marks, Charles Masembe, Sikhumbuzo Mbizeni, Acclaim Moila, Moila Mungloo-Dilmohamud, Sadik Muzemil, Charlotte Ndiribe, Julien Nguinkal , Taiwo Omotoriogun, Julian Osuji, Fouzia Radouani, Verena Ras, Ole Seehausen, Abdoallah Sharaf, Varsha Shetty, Yves Tchiechoua, Catherine Ziyomo e Yedomon Zoclanclounon in AfricaBP.