Gene drive, la natura piegata dall’ingegneria genetica

La principale tecnologia con la quale l’ingegneria genetica minaccia di dominare l’intero creato – sia esso nelle sue forme animali o vegetali – si chiama gene drive. L’italiano non ha ancora una traduzione unica per questo concetto, che possiamo tradurre come fa già il francese come«forzatura genetica», o lo spagnolo «genetica direzionata».

Per spiegare velocemente il funzionamento, facciamo un esempio: i genitori con gli occhi marroni a volte possono produrre un bambino con gli occhi azzurri, se solo se entrambi i genitori portano una copia del gene recessivo degli occhi azzurri. Il gene drive sarebbe uno strumento che in alcune specie potrebbe trasformare tali eventi in una quasi certezza.

Gene drive: l’italiano non ha ancora una traduzione unica per questo concetto, che possiamo tradurre come fa già il francese come«forzatura genetica», o lo spagnolo «genetica direzionata»

Per prima cosa, esso garantirebbe che un particolare gene sia ereditato, anche se solo un genitore lo avesse. E inserirebbe automaticamente il gene scelto in entrambe le copie del DNA della prole, trasformando efficacemente un tratto recessivo in un tratto dominante.

Ma non finisce qui. Ciò che rende il gene drive davvero strano e ragguardevole è il fatto che non si ferma con la prima prole. Di generazione in generazione, esso copia e incolla incessantemente il gene che trasporta, fino a quando non sia presente in ogni discendente

Si tratta in pratica di una forma di ingegneria genetica della linea germinale. La modificazione della specie giù per la sua discendenza.

Pochi mesi dopo la scoperta della tecnica nel 2014, racconta il New York Times,  il biologo dell’UCLA Anthony James ha progettato due zanzare per trasportare un gene drive legato a un gene di colore rosso fluorescente che avrebbe preso di mira gli occhi delle zanzare.

Si tratta in pratica di una forma di ingegneria genetica della linea germinale. La modificazione della specie giù per la sua discendenza

Poi ha messo ciascuno in una scatola con 30 normali zanzare dagli occhi viola. Quando le zanzare sono nate, hanno a loro volta prodotto prole: circa 3.900 dopo due generazioni, poiché le zanzare depongono molte uova.

Secondo le normali regole di eredità, ci sarebbe dovuto essere un numero uguale di zanzare con gli occhi rossi e con gli occhi viola. Invece, quando James aprì le scatole per controllare la prole, tutte tranne 25 delle 3.900 zanzare avevano gli occhi rossi.

Le leggi dell’ereditarietà erano state «hackerate» dall’uomo.

Le applicazioni previste, come sempre, suona utili e perfino nobili. Oltre a combattere la malaria, programmi di gene drive potrebbero essere utilizzate per alterare, o addirittura eliminare, altri insetti patogeni, dalle mosche che trasmettono la leishmaniosi alle zecche che portano la malattia di Lyme negli Stati Uniti.

Le leggi dell’ereditarietà erano state «hackerate» dall’uomo.

Poiché la diffusione di un tratto avviene per generazioni, un impulso genetico funziona meglio nelle specie che si riproducono rapidamente, come insetti e roditori, piuttosto che, per esempio, negli elefanti e nelle persone.

Programmi di gene drive potrebbero anche essere utilizzate per proteggere le specie in pericolo. Nelle Galápagos, gruppi ambientalisti hanno esplorato usando un impulso genetico «tutto maschile» – una modificazione genetica della linea germinale che ha come risultato solo una prole maschile – così da eliminare i ratti che stanno decimando le popolazioni native di uccelli e tartarughe, che sono attualmente gestiti con esche avvelenate.

Tra i ricercatori agricoli, proposte di gene drive sono state fatte come strategia per combattere i parassiti delle colture invasive, come la mosca della frutta ad ala maculata, senza pesticidi.

Tra i ricercatori agricoli, proposte di gene drive sono state fatte come strategia per combattere i parassiti delle colture invasive, come la mosca della frutta ad ala maculata, senza pesticidi

In un rapporto 2016, l’Accademia Nazionale delle Scienze USA avvertiva che «notevoli lacune nella conoscenza» rimangono intorno agli impatti ecologici ed evolutivi dei geni.

Un gene drive potrebbe fermare un virus ma aprire la strada a un altro più virulento? Potrebbe saltare da una specie a una correlata? Quali sarebbero gli effetti ambientali dell’alterazione dei geni di intere specie? E riguardo ai programmi di eliminare completamente una specie?

Perfino gli scienziati che lo stanno portando avanti si pongono domande terrificanti, per esempio di chiedono se un tale strumento potesse essere usato come arma. Immaginate il sabotaggio gli impollinatori che supportano l’agricoltura o l’alterazione di geni di innocui degli insetti selvatici in modo che essi possano diventare improvvisamente vettori di malattie.

Un gene drive potrebbe fermare un virus solo per aprire la strada a un altro, più virulento? Potrebbe saltare da una specie a una correlata? Quali sarebbero gli eventuali effetti ambientali dell’alterazione dei geni di intere specie? Che cosa pensare dei programmi di eliminare completamente una specie?

Gruppi come Target Malaria, un consorzio di ricerca senza scopo di lucro gestito dall’Imperial College di Londra e finanziato in parte dalla Bill e Melinda Gates Foundation, hanno sottolineato che che lo spiegamento di zanzare modificate tramite gene drive in Africa dovrebbe essere «una decisione africana».

Vi sono al contempo numerosi programmi di convincimento nei villaggi africani come nei piccoli comuni statunitensi, per persuadre la popolazione ad accettare il gene drive, come visibile nella serie di documentari Netflix Unnatural Selection.

Il primo posto in cui verrà probabilmente utilizzato un gene drive è il Burkina Faso, paese dell’Africa occidentale senza sbocco sul mare.

In collaborazione con Target Malaria finanziata da Bill Gates, il team di un biologo locale ha condotto ricerche e ha anche avviato un processo graduale di sensibilizzazione e istruzione, cioè di persuasione della popolazione locale.

Immaginate il sabotaggio gli impollinatori che supportano l’agricoltura o l’alterazione di geni di innocui degli insetti selvatici in modo che essi possano diventare improvvisamente vettori di malattie

La lingua locale, il Dioula, non ha parole per «gene» o «geneticamente modificato», quindi il team di Paré Toé ha anche lavorato con linguisti per sviluppare un lessico di termini. Anche questo dettaglio non ci rassicura sul fatto che le popolazioni locali sappiano davvero a cosa stanno andando incontro.

Al contempo Target Malaria ha iniziato a collaborare con le agenzie regolatorie del Paese, tra cui il Ministero dell’Ambiente, per creare un processo di approvazione graduale. Il primo passo, nel 2016, è stato l’importazione di 5.000 uova di zanzara modificate in modo che i maschi fossero sterili ma non fossero portatori di un gene.

Una liberazione di zanzare sterili nell’ambiente ha già avuto luogo a luglio.

In Burkina Faso una liberazione di zanzare sterili create con il gene drive ha già avuto luogo a luglio.

Supponendo che l’attuale processo continui, le prime zanzare gene drive verrebbero portate dai laboratori in Italia perché il Burkina Faso non ha le strutture di laboratorio che consentirebbero agli scienziati di sviluppare in modo sicuro le zanzare gene drive.

Per le entità che stanno portando avanti il progetto delle zanzare geneticamente modificate, un importante cambiamento è stato la collaborazione tra scienziati africani ed europei nello sviluppo della tecnologia, che ha contribuito a dissipare le accuse secondo cui Target Malaria sta praticando una sorta di «medicina coloniale» operando un lavaggio del cervello agli abitanti dei villaggi e ai leader africani – queste sono le accuse spesso mosse dalle ONG anti-OGM.

«È molto difficile valutare quale potrebbe essere l’impatto ambientale della rimozione di una specie o addirittura della sua modifica» scrive un po’ eufemisticamente il New York Times nel suo lungo reportage.

«Mentre gli ecosistemi tendono ad essere resilienti – molte specie si sono già estinte e ciò non ha portato a un collasso sistemico – essi sono anche complicate e difficili da modellare».

Una risposta la diamo noi di Renovatio 21, citando un articolo che abbiamo pubblicato qualche settimana fa, «Catastrofe genetica in Brasile».

In Brasile infatti un’azienda di ingegneria genetica anglo-americana ha liberato milioni di zanzare geneticamente modificate contenenti un gene letale. Dopo un’iniziale riduzione delle zanzare target nei primi mesi, «la popolazione è ricresciuta fino ai livelli precedenti». Ad oggi, gli scienziati non hanno idea dei rischi derivanti dalla mutazione. Zanzare geneticamente modificate sarebbero sfuggite al controllo umano dopo i test in Brasile e si stanno diffondendo nella zona. Le zanzare presentano un «vigore ibrido», cioè l’incrocio tra le zanzare naturali e quelle geneticamente modificate ha creato «una popolazione più robusta di quanto lo fosse prima del rilascio», resistente agli insetticidi, in poche parole «super-zanzare»

«Se un’azienda volesse usare un gene drive per “cancellare” la resistenza agli erbicidi che alcune erbacce hanno ora sviluppato, ciò sarebbe davvero vantaggioso per il pianeta – o solo l’azienda che ora può vendere più dell’erbicida che ha causato il problema?»

Ci sono belle domande a cui rispondere:

«Se un’azienda volesse usare un gene drive per “cancellare” la resistenza agli erbicidi che alcune erbacce hanno ora sviluppato, ciò sarebbe davvero vantaggioso per il pianeta – o solo l’azienda che ora può vendere più dell’erbicida che ha causato il problema?»

Ricordiamoci come tutto ha avuto inizio anni fa con il cibo geneticamente modificato. La tecnologia per il processo del cibo OGM era controllata principalmente dal colosso agricolo globale Monsanto, che non solo deteneva i brevetti per i nuovi semi, ma aveva avviato rapidamente anche una campagna di marketing globale aggressiva per convincere gli agricoltori a passare alle sue linee di semi con marchio.

Come noto, la Monsanto ora è stata acquisita dal colosso farmaceutico Bayer.

La salute, e la natura, possono essere affidate ad enti privati?