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Strategie per Modificazioni Genetiche Responsabili

CAMBRIDGE – La scoperta di un nuovo potente strumento in grado di affrontare problemi sanitari e ambientali diversi come la malaria, la malattia di Lyme, e le specie invasive dovrebbe essere motivo di giubilo. Ma, poiché lo strumento, chiamato CRISPR, può alterare intere popolazioni di organismi selvatici (e quindi gli ecosistemi condivisi), far si che questi interventi siano sviluppati in modo responsabile pone una sfida senza precedenti a scienza e società.

Gli esseri umani hanno alterato animali e piante attraverso l’allevamento selettivo per millenni; ma, poiché questi cambiamenti di solito riducono la capacità di sopravvivenza e riproduzione in natura, non si diffondono alle popolazioni selvatiche. Le alterazioni realizzate mediante CRISPR, che consente agli scienziati di modificare il DNA di una cellula con una precisione senza precedenti, si differenziano per un aspetto fondamentale: il processo può portare alla trasmissione genica (“gene drive”), una caratteristica naturale di alcuni geni che permette loro di diffondersi in una popolazione attraverso le generazioni, anche senza aiutare la sopravvivenza (e quindi la riproduzione).

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In poche parole, ora possiamo contemplare di alterare popolazioni selvatiche in modo molto specifico e consequenziale. Questi cambiamenti possono essere molto positivi. Modificando alcune caratteristiche delle zanzare, si potrebbero ridurre o addirittura sradicare antichi flagelli come la malaria e la dengue che affliggono centinaia di milioni di persone ogni anno (la sola malaria in media uccide un bambino ogni 90 secondi). Immunizzando in modo permanente le popolazioni animali, potremmo prevenire nuovi casi di Lyme e di altre malattie che hanno origine all’interno di organismi selvatici, oppure potremmo bloccare nuovi agenti patogeni emergenti come il virus Zika , che è stato collegato ad una epidemia di deficit della crescita cerebrale nei neonati in America Latina.

Per quanto riguarda l’ambiente, le attività umane hanno già avuto un impatto su tutti gli ecosistemi della Terra, con conseguenze di vasta portata – per noi e molte altre specie – molte delle quali si devono ancora dispiegare. Gli elementi del metodo “gene drive” potrebbero potenzialmente invertire gran parte di questi danni. Ad esempio, limitando le specie invasive – come i rospi della canna in Australia, le zanzare alle Hawaii, o i ratti ed i topi quasi ovunque – potrebbero aiutare a ripristinare i biomi danneggiati. Inoltre l’eliminazione dell’attrazione dei parassiti verso i nostri raccolti, senza diminuire la loro capacità di adempiere agli altri ruoli ecologici, eviterebbe la necessità di pesticidi tossici.

Mentre cerchiamo di realizzare questi enormi benefici potenziali, però, dobbiamo tenere a mente che gli effetti degli interventi “gene drive” saranno condivisi da intere comunità. Data la vasta complessità degli ecosistemi, sarà necessaria un’attenta ricerca per valutare le conseguenze di ogni intervento prima di procedere.

I “gene drive” CRISPR evidenziano anche un problema che va oltre l’ecologia: i sistemi esistenti per lo sviluppo e la valutazione di nuove tecnologie sono tristemente inadeguati per nuovi potenti strumenti ad ampio impatto. Dovrebbe essere evidente che tecnologie come i “gene drive”, che non richiedono un’adozione diffusa per avere un effetto molto diffuso, non dovrebbero mai essere impiegate senza il consenso informato della comunità. Eppure la storia dimostra un andamento opposto, con il processo decisionale che raramente tiene conto delle conseguenze ambientali o delle opinioni dei cittadini.

Al giorno d’oggi, ci sono poche opportunità per l’intervento pubblico finché che i prodotti non sono sviluppati, quando è in genere troppo tardi per apportare modifiche. Ignorando i contributi potenzialmente utili di un pubblico sempre più consapevole, lo sviluppo tecnologico a porte chiuse ha precluso valutazioni equilibrate e generato ostilità – un esito pericolosamente irresponsabile e dispendioso sia per la scienza che per la società.

I “gene drive” CRISPR offrono l’opportunità di tracciare un nuovo corso. Per cominciare, notifiche pubbliche e discussioni ampiamente inclusive dovrebbero sempre precedere e informare lo sviluppo di interventi “gene drive” in laboratorio. Una chiara descrizione del potenziale impatto di un esperimento – come i miei colleghi ed io abbiamo fornito  per la tecnologia nel suo insieme – deve essere seguita dalla trasparenza di tutto il processo. Questo approccio alla ricerca, guidato dalla comunità, offre la possibilità di individuare e risolvere potenziali problemi e preoccupazioni durante lo sviluppo delle operazioni. Se un problema percepito non può essere affrontato adeguatamente, i ricercatori dovrebbero essere pronti a porre fine al progetto.

Trasparenza e controllo collettivo potrebbero anche contribuire a garantire che gli scienziati si assumano la propria fondamentale responsabilità per la protezione contro incidenti di laboratorio. Gli esperimenti che coinvolgono organismi “gene drive” sono quasi unici in termini di danni potenziali che un incidente può causare al di fuori del laboratorio. Sebbene i cambiamenti a livello di DNA diffusi da un’unità “gene drive” possono essere sovrascritti da un’altra unità di trasmissione genica – un’importante salvaguardia contro gli effetti collaterali indesiderati e l’uso improprio – non sarebbe facile ripristinare le condizioni alterate dagli impatti ecologici.

A dire il vero, la maggior parte degli esperimenti “gene drive” costituisce un rischio ambientale modesto, se non del tutto inesistente. Tuttavia, un rilascio accidentale potrebbe rivelarsi devastante per la fiducia del pubblico nella capacità dei ricercatori di sviluppare questa potente tecnologia con saggezza e umiltà. È per questo che i miei colleghi ed io abbiamo dettagliato, illustrato, e pubblicizzato diverse strategie di contenimento facilmente implementabili.

Un’altra caratteristica di un approccio responsabile sarebbe l’impegno da parte degli scienziati a valutare singolarmente ogni intervento “gene drive” proposto – per esempio, l’immunizzazione dei topi in modo che non possano trasmettere la malattia di Lyme alle zecche –, piuttosto che una decisione generalizzata sulla tecnologia nel suo complesso. Dopo tutto, i rischi ed i benefici di ogni intervento sarebbero completamente diversi.

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Un’ultima garanzia contro lo sviluppo irresponsabile della tecnologia “gene drive” è assicurare che gli interventi precursori siano sviluppati in esclusiva da governi e organizzazioni no profit. Date le potenzialità degli incentivi finanziari di alterare la progettazione ed i risultati dei test di sicurezza, tener fuori motivazioni di profitto dai processi di sviluppo e decisionali incoraggerà valutazioni equilibrate.

La conclusione è che i modelli esistenti per lo sviluppo tecnologico sono inadeguati per tecnologie con effetti ampiamente condivisi. Solo con dibattiti fin dalle fasi iniziali, processi di ricerca trasparenti, attente misure di salvaguardia, ed orientamenti comunitari possiamo costruire un modello reattivo di sviluppo scientifico ben adatto alle tecnologie ecologiche. Date le potenzialità salvavita (e salva ambiente) degli interventi “gene drive” CRISPR, cerchiamo di decidere insieme come svilupparli – e quando rifiutare di farlo.