Si è parlato molto delle zanzare; in particolare, la varietà geneticamente modificata. Nell'estate del 2021, un team di scienziati dell'Università della California, Santa Barbara e dell'Università di Washington ha sperimentato un metodo per compromettere la vista delle zanzare, rendendo loro molto difficile trovare bersagli umani.
Come sono riusciti a realizzare un'impresa del genere? Utilizzando uno strumento di ingegneria genetica noto come CRISPR.
"CRISPR era originariamente un modo in cui i batteri si sviluppavano per combattere i virus", ha detto Raphael Ferreira, un ingegnere genomico della Harvard Medical School quando abbiamo parlato con lui nel 2021. Spesso paragonato a un paio di "forbici molecolari", CRISPR utilizza proteine specializzate chiamate Cas - abbreviazione di enzimi associati a CRISPR per tagliare filamenti di DNA o RNA in una posizione precisa e preprogrammata. Quindi, il sistema può inserire o rimuovere il gene desiderato in quel sito e viola :organismo geneticamente modificato.
CRISPR apre un mondo di possibilità, tra cui molte – come l’accecamento delle zanzare – nel campo della salute umana. Ma non viene utilizzato solo per questo. "Disponiamo di così tante varianti di questa tecnologia che ci ha permesso di realizzare qualsiasi tipo di ingegneria genetica possibile", ha affermato Ferreira.
Ecco alcuni dei modi più stravaganti in cui gli scienziati stanno applicando CRISPR all'interno (e potenzialmente all'esterno) del laboratorio.
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Immagina di addentare un pomodoro maturo. Quali sapori ti vengono in mente? Dolce? Acido, forse un po' saporito? Che ne dici del piccante?
Grazie a un team internazionale di genetisti, questo potrebbe essere il futuro profilo aromatico dell'umile pomodoro. Ricercatori in Brasile e Irlanda hanno proposto CRISPR un mezzo per attivare i geni capsaicinoidi dormienti nelle piante di pomodoro, la stessa sequenza genetica che dà il calcio ai peperoncini. Oltre a creare il bloody Mary perfetto, le piante promettono un'alternativa economica ai peperoni tradizionali, notoriamente difficili da coltivare.
CRISPR può anche offrire una spinta alla tua routine quotidiana della colazione o toglierla. La società britannica Tropic Biosciences sta attualmente sviluppando un chicco di caffè progettato per crescere senza caffeina. Questo è un grosso problema, perché i chicchi di caffè di oggi devono essere decaffeinati chimicamente, di solito immergendoli in acetato di etile o cloruro di metilene (anche un ingrediente negli sverniciatori). Questo bagno chimico aggressivo elimina sia la caffeina dei fagioli che gran parte del loro sapore. Il caffè CRISPR promette una tazza di Joe senza nervosismo, con tutta la bontà tostata del caffè completo.
Se hai mai desiderato poter trascorrere una serata fuori in città senza soffrire di postumi di una sbornia la mattina dopo, potresti essere fortunato. Un team di scienziati dell'Università dell'Illinois ha utilizzato le proprie forbici genetiche per aumentare i benefici per la salute di un ceppo di lievito utilizzato per fermentare il vino e hanno eliminato i geni responsabili del mal di testa del giorno successivo.
Saccharomyces cerevisiae , il lievito in questione è un organismo poliploide, nel senso che ha molte copie di ciascun gene (invece delle solite due). Questa caratteristica rende il lievito altamente adattabile ed estremamente difficile da ingegnerizzare geneticamente utilizzando metodi più vecchi, che potevano prendere di mira solo una copia di un gene alla volta.
Ma CRISPR consente agli ingegneri genetici di tagliare ogni singola versione di un gene in una volta sola. Rispetto alle tecnologie precedenti, "la complessità di ciò che puoi fare con CRISPR è ben oltre", afferma Ferreira, "È tutta una questione di efficienza".
Utilizzandolo, il team dell'Illinois è riuscito ad aumentare la quantità di resveratrolo, salutare per il cuore, presente nel vino, lasciando i postumi della sbornia sul pavimento della sala taglio.
Quando si tratta di allevamento di bestiame, le corna sono generalmente vietate. Su un toro adulto rappresentano un pericolo per l'allevatore, gli altri bovini e, occasionalmente, per l'animale stesso.
Tradizionalmente, i bovini allevati in fattoria vengono decornati annichilando le cellule produttrici di corno sulla fronte dell'animale, situate su due protuberanze ossee chiamate abbozzi di corno. I germogli vengono distrutti con uno dei tanti mezzi dolorosi:con i buoni coltelli vecchio stile o applicando ferri caldi, elettricità o sostanze caustiche come l'idrossido di sodio. Queste pratiche a volte possono portare a deturpazioni facciali o danni agli occhi. Ma CRISPR potrebbe semplicemente offrire un'alternativa più etica.
Utilizzando CRISPR, gli scienziati hanno ingegnerizzato un gene per la mancanza di corna nei bovini, eliminando di fatto la necessità di procedure di rimozione delle corna in quegli animali. Ancora più interessante, alcuni di questi tori geneticamente modificati sono stati in grado di trasmettere il tratto alla loro prole, il che è fondamentale per mantenere il tratto nella circolazione della popolazione. Negli ambienti scientifici, questa è stata vista come una storia di successo potenzialmente enorme:tanto che la genetista Alison L. Van Eenennaam dell'Università della California, Davis ha scritto un saggio su Nature al riguardo, definendo la rimozione delle corna "una preoccupazione di alto livello per il benessere degli animali". priorità" e sostenendo la ricerca continua.
Storicamente, il grande pubblico ha avuto meno entusiasmo per le colture e il bestiame geneticamente modificati, anche se recenti ricerche suggeriscono che tali atteggiamenti potrebbero cambiare. Ma cosa accadrebbe se CRISPR venisse utilizzato per qualcosa un po' meno "La tela di Charlotte" e un po' più "Jurassic Park"?
Forse l’uso più lontano di CRISPR al momento è il suo potenziale per riportare in vita intere specie. E proprio adesso si parla seriamente di resuscitare una specie in particolare:il piccione migratore.
I piccioni migratori vagavano per le foreste del Nord America in stormi di centinaia di milioni di persone, oscurando i cieli e tuonando attraverso il sottobosco in quella che l'ambientalista Aldo Leopold descrisse come "una tempesta piumata". Tuttavia, la situazione iniziò a cambiare nei secoli XVIII e XIX, quando i coloni europei si diffusero in tutto il continente.
Oltre ad essere onnipresenti, i piccioni migratori avevano la sfortunata qualità di essere deliziosi. Sono stati cacciati in massa da euroamericani affamati, sia di cibo che di sport. Questo probabilmente non sarebbe stato così devastante per la popolazione totale degli uccelli, se non fosse stato per il fatto che gli esseri umani hanno distrutto contemporaneamente gran parte dei loro luoghi di nidificazione. Questa brutale combinazione portò la specie a un forte declino all’inizio del XX secolo. L'ultimo piccione migratore conosciuto, un uccello di nome Martha, morì in cattività nel 1914.
Ora, gli scienziati stanno cercando in CRISPR un modo per riportare in vita questi uccelli iconici. L'organizzazione biotecnologica Revive &Restore con sede in California ha un progetto dedicato al piccione passeggero, che mira a ristabilire la specie modificando il genoma del piccione dalla coda a fascia, strettamente imparentato. In caso di successo, dice il gruppo, potrebbero usare questo approccio per resuscitare tutti i tipi di creature estinte o in pericolo di estinzione, dal furetto dai piedi neri al mammut lanoso. Se dovrebbero o meno è, ovviamente, ancora oggetto di dibattito, ma non si può negare che CRISPR abbia reso possibili cose da fantascienza.
Questo è interessante:Nel 2020, Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna hanno ricevuto il premio Nobel per la chimica per la pionieristica tecnologia CRISPR, diventando così la sesta e la settima donna a ricevere il premio.
