0:00:00.824,0:00:03.346
Questa è una conferenza [br]sui gene drives,

0:00:03.356,0:00:05.883
però, vorrei iniziare[br]raccontandovi una breve storia.

0:00:06.591,0:00:09.844
20 anni fa un biologo,[br]Anthony James,

0:00:09.868,0:00:12.217
fu catturato dall'idea[br]di creare delle zanzare

0:00:12.217,0:00:14.790
che non trasmettessero la malaria.

0:00:15.683,0:00:19.739
Fu una grande idea, ma anche[br]un completo fallimento.

0:00:20.596,0:00:23.256
Inanzitutto si rese conto[br]che era difficilissimo

0:00:23.280,0:00:25.287
creare una zanzara immune alla malaria.

0:00:26.286,0:00:29.913
James, però, ci riuscì, qualche anno fa,

0:00:29.937,0:00:32.008
aggiungendo alcuni geni grazie ai quali

0:00:32.032,0:00:34.746
il parassita non riusciva[br]a sopravvivere nella zanzara.

0:00:35.551,0:00:37.373
Ma da lì, nacque un altro problema.

0:00:38.043,0:00:40.885
Ora che si ha una zanzara[br]immune alla malaria,

0:00:40.909,0:00:44.495
come si fa a sostituire tutte le zanzare[br]portatrici di malaria?

0:00:46.107,0:00:47.580
Ci sono un paio di opzioni,

0:00:47.604,0:00:49.627
ma il piano A consisteva[br]nel far riprodurre

0:00:49.651,0:00:52.738
un numero di zanzare[br]geneticamente modificate,

0:00:52.762,0:00:54.088
e introdurle nell'ambiente,

0:00:54.112,0:00:56.079
sperando che trasmettessero i loro geni.

0:00:56.673,0:00:58.787
Il problema è che, per funzionare,

0:00:58.811,0:01:03.111
c'è bisogno di un numero di zanzare[br]10 volte superiore a quelle esistenti.

0:01:03.135,0:01:05.222
In un villaggio con 10.000 zanzare,

0:01:05.246,0:01:07.325
bisogna rilasciarne 100.000 in più.

0:01:08.229,0:01:09.639
Come potete immaginare,[br]

0:01:09.639,0:01:12.347
ciò non riscosse successo [br]tra gli abitanti del villaggio.

0:01:12.357,0:01:13.311
(Risate)

0:01:14.963,0:01:18.667
Lo scorso gennaio, invece,[br]Anthony James ricevette un email

0:01:18.691,0:01:20.642
dal biologo Ethan Bier.

0:01:21.370,0:01:24.259
Bier e un suo studente,[br]il neolaureato Valentino Gantz,

0:01:24.283,0:01:27.377
si erano imbattuti in uno strumento[br]che non solo avrebbe garantito

0:01:27.377,0:01:29.925
la trasmissione di un determinato[br]tratto genetico,

0:01:29.949,0:01:32.028
ma anche la sua veloce diffusione.

0:01:32.594,0:01:35.400
Se avessero avuto ragione,[br]avrebbero risolto il problema

0:01:35.424,0:01:37.805
sul quale James stava lavorando[br]da circa 20 anni.

0:01:38.450,0:01:42.962
Come test, progettarono due zanzare[br]portatrici del gene anti-malaria

0:01:42.962,0:01:45.291
e anche questo nuovo strumento,[br]il "gene drive",

0:01:45.315,0:01:46.806
che vi spiegherò tra poco.

0:01:47.506,0:01:49.839
Infine, lo programmarono affinché[br]ogni zanzara

0:01:49.863,0:01:51.861
che avesse ereditato il gene anti-malaria

0:01:51.861,0:01:55.824
avrebbe avuto gli occhi rossi,[br]al posto dei classici occhi bianchi.

0:01:56.682,0:01:58.732
Lo fecero per comodità,

0:01:58.756,0:02:01.293
per poterle distinguere a colpo d'occhio.

0:02:01.892,0:02:04.793
Poi presero le loro zanzare[br]anti-malaria dagli occhi rossi

0:02:04.793,0:02:07.762
e le misero in una scatola,[br]con 30 normali dagli occhi bianchi,

0:02:07.762,0:02:09.240
affinché si riproducessero.

0:02:09.383,0:02:13.240
Dopo sole due generazioni, queste zanzare[br]ebbero 3.800 nipoti.

0:02:14.217,0:02:16.040
Ma non è questa la parte sorprendente.

0:02:16.716,0:02:18.638
La parte sorprendente è questa:

0:02:18.662,0:02:21.569
considerate di iniziare con sole[br]due zanzare dagli occhi rossi

0:02:21.593,0:02:22.927
e 30 dagli occhi bianchi.

0:02:22.951,0:02:25.712
Vi aspettereste perlopiù discendenti[br]dagli occhi bianchi.

0:02:26.514,0:02:29.538
Invece, quando James aprì la scatola,

0:02:29.562,0:02:32.903
tutte le 3.800 zanzare [br]avevano gli occhi rossi.

0:02:33.315,0:02:35.535
Quando gli chiesi[br]di raccontarmi questo momento

0:02:35.535,0:02:38.894
Ethan Bier era così esaltato[br]che iniziò a urlare al telefono.

0:02:39.886,0:02:42.049
Perché ottenere solo[br]zanzare dagli occhi rossi

0:02:42.073,0:02:45.021
vìola una legge che è la base[br]indiscussa della biologia,

0:02:45.045,0:02:46.487
la genetica Mendeliana.

0:02:46.912,0:02:48.081
Sarò breve,

0:02:48.105,0:02:50.869
ma questa legge dice che se[br]un maschio e una femmina

0:02:50.893,0:02:53.535
si accoppiano, il figlio eredita[br]metà del DNA da ognuno.

0:02:53.559,0:02:57.154
Quindi se una zanzara originale fosse aa[br]e una nostra nuova fosse aB,

0:02:57.178,0:02:58.874
dove B è il gene anti-malaria,

0:02:58.874,0:03:01.391
i figli dovrebbero risultare[br]di quattro permutazioni:

0:03:01.415,0:03:03.988
aa, aB, aa, Ba.

0:03:04.884,0:03:07.173
Invece, con il nuovo "gene drive",

0:03:07.197,0:03:08.709
sono tutti aB.

0:03:09.900,0:03:12.452
Biologicamente, dovrebbe[br]essere impossibile.

0:03:12.476,0:03:13.780
Quindi cosa è successo?

0:03:14.709,0:03:16.153
Per prima cosa

0:03:16.177,0:03:19.447
nel 2012 è arrivato un mezzo per[br]trasformare i geni detto CRISPR.

0:03:20.391,0:03:22.811
Probabilmente molti [br]ne hanno sentito parlare,

0:03:22.835,0:03:26.136
quindi dirò solo che CRISPR[br]è un mezzo che consente ai ricercatori

0:03:26.160,0:03:28.969
di modificare i geni con precisione,[br]facilità e velocità.

0:03:29.533,0:03:32.946
Ciò viene fatto sfruttando un meccanismo[br]che esiste già nei batteri.

0:03:32.946,0:03:35.852
In pratica, c'è una proteina [br]che si comporta come una forbice

0:03:35.852,0:03:37.090
e taglia il DNA,

0:03:37.090,0:03:39.491
e c'è una molecola di RNA che[br]dirige le forbici

0:03:39.491,0:03:41.419
su qualsiasi punto del genoma si voglia.

0:03:41.443,0:03:44.133
Il risultato è in sostanza[br]una videoscrittura per i geni.

0:03:44.157,0:03:46.783
Si può togliere un intero gene,[br]metterne dentro uno,

0:03:46.807,0:03:49.252
o anche modificare una sola lettera[br]in un gene.

0:03:49.646,0:03:51.999
Questo si può fare per quasi ogni specie.

0:03:53.208,0:03:57.382
OK, vi ricordate quando ho detto che in[br]origine i gene drive avevano due problemi?

0:03:57.835,0:04:00.955
Il primo era che è difficile[br]rendere una zanzara

0:04:00.979,0:04:02.366
immune alla malaria.

0:04:02.390,0:04:04.867
Questo è stato risolto,[br]grazie al CRISPR.

0:04:05.117,0:04:07.029
Ma l'altro problema era logistico.

0:04:07.307,0:04:09.409
Come si fa a diffondere un tratto?

0:04:10.196,0:04:11.892
Ora si fa interessante.

0:04:12.943,0:04:16.545
Un po' di anni fa, un biologo a Harvard[br]chiamato Kevin Esvelt

0:04:16.569,0:04:17.919
si chiese cosa succederebbe

0:04:17.943,0:04:21.570
se il CRISPR venisse inserito non solo[br]in un nuovo gene

0:04:21.594,0:04:24.435
ma anche nel macchinario che[br]copia e incolla.

0:04:25.233,0:04:29.073
In altre parole, cosa succederebbe se[br]CRISPR potesse copiarsi e incollarsi.

0:04:29.965,0:04:33.676
Si otterrebbe un macchinario dal moto[br]perpetuo per modificare geni.

0:04:34.458,0:04:36.292
E questo è quello che accadde.

0:04:37.037,0:04:39.915
Il gene drive CRISPR che Esvelt creò

0:04:39.939,0:04:43.582
non solo garantisce che un tratto[br]venga ereditato,

0:04:43.606,0:04:46.044
ma se viene usato in cellule germinali,

0:04:46.068,0:04:48.644
copierà e incollerà il nuovo gene[br]automaticamente

0:04:48.668,0:04:51.314
in entrambi i cromosomi di ogni individuo.

0:04:51.743,0:04:54.124
È come un trova e sostituisci globale,

0:04:54.124,0:04:57.725
o in termini scientifici, trasforma un[br]tratto eterozigote in omozigote.

0:04:59.045,0:05:01.610
Quindi, cosa vuol dire?

0:05:01.610,0:05:04.404
Per iniziare, significa che abbiamo[br]un mezzo molto potente,

0:05:04.428,0:05:07.085
ma anche piuttosto allarmante.

0:05:08.576,0:05:11.465
Finora, il fatto che i gene drive[br]non abbiano funzionato bene

0:05:11.489,0:05:12.972
è stato un sollievo.

0:05:13.265,0:05:16.061
Normalmente quando giochiamo [br]con i geni di un organismo,

0:05:16.061,0:05:18.304
lo rendiamo meno adatto all'evoluzione.

0:05:18.304,0:05:19.591
Così i biologi possono fare

0:05:19.591,0:05:22.614
quante mosche della frutta mutanti [br]vogliono senza preoccuparsi.

0:05:22.638,0:05:25.785
Se qualcuna scappa, la selezione naturale[br]se ne prenderà cura.

0:05:26.750,0:05:29.973
Ciò che è sorprendente e potente e[br]spaventoso dei gene drive

0:05:29.997,0:05:32.037
è che questo non sarà più vero.

0:05:33.092,0:05:36.656
Presumendo che il tratto non abbia[br]un grande handicap evolutivo,

0:05:36.680,0:05:38.759
come una zanzara che non vola,

0:05:38.783,0:05:42.236
un gene drive basato sul CRISPR[br]diffonderà il tratto incessantemente

0:05:42.260,0:05:45.266
finchè non si troverà in ogni individuo[br]della popolazione.

0:05:46.841,0:05:49.990
Ora, creare un gene drive [br]che funzioni bene non è facile,

0:05:50.014,0:05:52.408
ma James ed Esvelt pensano [br]che sia possibile.

0:05:53.339,0:05:57.163
La buona notizia è che ciò apre la porta[br]a delle cose straordinarie.

0:05:57.187,0:05:59.091
Se un qualsiasi gene drive anti-malaria

0:05:59.115,0:06:01.315
venisse inserito nell'1% [br]di zanzare anofele,

0:06:01.339,0:06:03.341
la specie che trasmette la malaria,

0:06:03.488,0:06:07.607
i ricercatori stimano che si diffonderebbe[br]nell'intera popolazione in un anno.

0:06:08.178,0:06:11.047
Quindi in un anno, si potrebbe[br]eliminare la malaria.

0:06:11.455,0:06:14.691
In pratica, ci vuole ancora [br]qualche anno per poterlo fare,

0:06:14.691,0:06:18.069
ma comunque, 1.000 bambini[br]ogni giorno muoiono di malaria.

0:06:18.093,0:06:20.593
In un anno, quel numero potrebbe[br]diventare quasi 0.

0:06:20.966,0:06:24.122
Lo stesso vale per la dengue,[br]la chikungunya e la febbre gialla.

0:06:25.211,0:06:26.616
E non solo.

0:06:27.195,0:06:29.691
Se si volesse eliminare una[br]specie invasiva,

0:06:29.715,0:06:32.028
come eliminare la carpa asiatica[br]dai Great Lakes.

0:06:32.194,0:06:34.458
Tutto ciò che si dovrebbe fare [br]sarebbe inserire

0:06:34.482,0:06:37.189
il gene drive che fa avere ai pesci[br]solo figli maschi.

0:06:37.386,0:06:41.584
In poche generazioni, non ci sarebbero [br]più femmine, quindi neanche carpe.

0:06:41.608,0:06:44.807
In teoria, ciò significa che potremmo[br]ripopolare centinaia di specie

0:06:44.807,0:06:46.378
che sono a rischio.

0:06:47.410,0:06:50.697
OK, questa è la buona notizia,

0:06:50.721,0:06:52.013
ora viene la cattiva.

0:06:53.070,0:06:55.098
I gene drive sono così efficaci

0:06:55.122,0:06:58.947
che anche un rilascio accidentale[br]potrebbe cambiare una specie intera,

0:06:58.971,0:07:00.411
e spesso molto velocemente.

0:07:01.048,0:07:03.178
Anthony James prese buone precauzioni.

0:07:03.178,0:07:05.944
Allevò-le zanzare in un laboratorio [br]di bio contenimento

0:07:05.944,0:07:08.106
e usò anche specie non autoctone,

0:07:08.130,0:07:09.685
cosicchè se qualcuna scappasse

0:07:09.709,0:07:12.724
morirebbe, poiché [br]non si potrebbe accoppiare.

0:07:12.748,0:07:16.771
Ma è anche vero che se una dozzina di[br]carpe asiatiche con i gene drive maschili

0:07:16.795,0:07:20.724
fossero accidentalmente portate dai[br]Great Lakes in Asia,

0:07:20.748,0:07:24.177
potrebbero spazzare via l'intera[br]popolazione di carpe asiatiche.

0:07:25.880,0:07:28.842
E questo non è improbabile,[br]visto come è connesso il mondo.

0:07:28.866,0:07:31.567
È per questo che abbiamo[br]un problema di specie invasive.

0:07:31.822,0:07:33.120
E questi sono solo pesci.

0:07:33.428,0:07:36.016
Cose come zanzare e mosche della frutta,

0:07:36.040,0:07:38.000
non c'è alcun modo per contenerle.

0:07:38.024,0:07:40.135
Attraversano confini e oceani[br]tutto il tempo.

0:07:41.754,0:07:43.936
Ora, l'altra cattiva notizia

0:07:43.960,0:07:46.278
è che il gene drive può [br]non rimanere confinato

0:07:46.302,0:07:48.336
in quella che chiamiamo[br]specie bersaglio.

0:07:48.336,0:07:50.055
Accade a causa del flusso genico,

0:07:50.079,0:07:52.630
che è un modo carino di dire [br]che le specie limitrofe

0:07:52.630,0:07:53.948
talvolta si incrociano.

0:07:53.972,0:07:57.123
Se ciò avviene, è possibile che un[br]gene drive venga scambiato,

0:07:57.147,0:07:59.674
così dalla carpa asiatica [br]a un altro tipo di carpa.

0:07:59.698,0:08:03.533
Non è così male se il gene drive promuove [br]un tratto, come il colore degli occhi.

0:08:03.533,0:08:05.684
C'è una discreta possibilità[br]che vedremo

0:08:05.708,0:08:08.279
delle strane mosche della frutta[br]in futuro.

0:08:08.970,0:08:10.653
Ma potrebbe essere un disastro

0:08:10.677,0:08:13.581
se il drive fosse mirato ad eliminare[br]un'intera specie.

0:08:14.351,0:08:17.879
L'ultima cosa preoccupante è[br]che la tecnologia lo faccia:

0:08:17.903,0:08:21.594
manipolare geneticamente un organismo[br]e introdurre un gene drive

0:08:21.618,0:08:24.806
è qualcosa che praticamente[br]qualsiasi laboratorio al mondo può fare.

0:08:24.806,0:08:26.936
Uno studente universitario lo può fare.

0:08:27.209,0:08:30.491
Un liceale con talento e materiali[br]può farlo.

0:08:32.526,0:08:34.835
Ora, immagino che[br]questo suoni spaventoso.

0:08:35.351,0:08:37.557
(Risate)

0:08:37.581,0:08:40.471
La cosa interessante è che[br]quasi ogni scienziato a cui parlo

0:08:40.495,0:08:44.260
pensa che i gene drive non siano[br]così spaventosi o pericolosi.

0:08:44.260,0:08:47.028
In parte perchè pensano[br]che gli scienziati saranno

0:08:47.052,0:08:49.256
molto cauti e responsabili nel usarli.

0:08:49.280,0:08:50.294
(Risate)

0:08:50.318,0:08:51.548
Finora, è stato così.

0:08:52.302,0:08:54.998
Ma i gene drive hanno anche dei limiti.

0:08:55.022,0:08:58.511
Per prima cosa, funzionano solo in specie[br]che si riproducono sessualmente.

0:08:58.704,0:09:02.132
Per fortuna, non possono essere usati[br]per manipolare virus o batteri.

0:09:02.156,0:09:05.346
E il tratto si diffonde solo con[br]ogni generazione successiva.

0:09:05.370,0:09:07.363
Quindi cambiare o eliminare[br]una poplazione

0:09:07.387,0:09:10.713
è pratico solo se la specie[br]ha un ciclo riproduttivo veloce,

0:09:10.737,0:09:13.847
come gli insetti o dei piccoli[br]vertebrati come topi o pesci.

0:09:14.438,0:09:16.699
Negli elefanti o le persone,[br]ci vorebbero secoli

0:09:16.723,0:09:19.103
per diffondere un tratto[br]in maniera rilevante.

0:09:20.079,0:09:25.221
E anche usando un CRISPR, non è facile[br]costruire un tratto devastante.

0:09:26.079,0:09:27.808
Diciamo che volete creare una mosca

0:09:27.832,0:09:30.387
che si ciba di frutta normale e non[br]di frutta marcia,

0:09:30.411,0:09:33.044
con lo scopo di sabotare[br]l'agricoltura Americana.

0:09:33.068,0:09:34.598
Per prima cosa, dovreste capire

0:09:34.622,0:09:37.394
quale gene controlla[br]quello che la mosca vuole mangiare,

0:09:37.418,0:09:39.965
che è già un progetto[br]lungo e complicato.

0:09:40.489,0:09:43.793
Poi dovreste cambiare quei geni[br]per cambiare il suo comportamento

0:09:43.817,0:09:45.355
in qualsiasi cosa vogliate,

0:09:45.379,0:09:47.814
che è un progetto ancora[br]più lungo e complicato.

0:09:47.814,0:09:49.206
E potrebbe non funzionare,

0:09:49.206,0:09:52.140
perché i geni che controllano[br]il comportamento sono complessi.

0:09:52.140,0:09:54.392
Quindi se siete un terrorista[br]e dovete scegliere

0:09:54.392,0:09:56.468
tra cominciare una ricerca faticosa

0:09:56.468,0:10:00.005
che richiederà anni di lavoro[br]e potrebbe non avere alcuna utilità,

0:10:00.029,0:10:01.376
o far esplodere cose?

0:10:01.400,0:10:03.115
Probabilmente scegliereste l'ultima.

0:10:03.345,0:10:05.868
Ciò è particolarmente vero[br]perché almeno in teoria,

0:10:05.942,0:10:09.076
costruire un drive reversibile[br]dovrebbe essere facile.

0:10:09.100,0:10:12.798
Questo in pratica sovrascrive[br]il cambiamento del primo gene drive.

0:10:12.822,0:10:15.116
Quindi se non vi piacesse[br]il cambiamento,

0:10:15.140,0:10:17.973
potreste rilasciare un secondo drive[br]per cancellarlo,

0:10:17.997,0:10:19.147
almeno in teoria.

0:10:21.374,0:10:23.096
OK, quindi in che situazione siamo?

0:10:24.604,0:10:28.199
Abbiamo l'abilità di cambiare [br]un intera specie a piacimento.

0:10:29.017,0:10:30.183
Dovremmo farlo?

0:10:30.552,0:10:31.917
Siamo dei ora?

0:10:33.972,0:10:35.305
Non lo direi.

0:10:36.094,0:10:37.321
Ma dirò questo:

0:10:38.149,0:10:40.187
primo, alcune persone molto intelligenti

0:10:40.211,0:10:43.067
stanno dibattendo[br]come regolare i gene drive.

0:10:43.458,0:10:46.076
Allo stesso tempo,[br]delle altre persone intelligenti

0:10:46.076,0:10:48.297
stanno lavorando sodo[br]per creare delle tutele,

0:10:48.321,0:10:52.213
come dei gene drive che regolano se stessi[br]o scompaiono dopo alcune generazioni.

0:10:52.644,0:10:53.844
Fantastico.

0:10:54.313,0:10:56.860
Ma questa tecnologia richiede[br]un confronto.

0:10:58.059,0:10:59.789
E, data la natura dei gene drive,

0:10:59.813,0:11:01.613
questo confronto deve essere globale.

0:11:02.131,0:11:04.838
E se il Kenya decidesse di usarli[br]ma la Tanzania no?

0:11:05.241,0:11:08.608
Chi decide se rilasciare[br]un gene drive che può volare?

0:11:10.874,0:11:12.828
Non ho la risposta a questa domanda.

0:11:13.618,0:11:15.626
Tutto ciò che possiamo fare, credo,

0:11:15.650,0:11:18.484
è parlare onestamente[br]dei rischi e dei benifici

0:11:18.508,0:11:21.000
e prenderci la responsabilità[br]delle nostre scelte.

0:11:21.817,0:11:25.730
Intendo dire, non solo la scelta[br]di usare un gene drive,

0:11:25.754,0:11:27.753
ma anche la scelta di non usarlo.

0:11:28.671,0:11:32.138
Gli esseri umani hanno la tendenza [br]di presumere che l'opzione più sicura

0:11:32.138,0:11:33.904
è preservare lo status quo.

0:11:34.905,0:11:36.477
Ma non è sempre così.

0:11:37.711,0:11:41.112
I gene drive hanno rischi,[br]e devono essere discussi,

0:11:41.136,0:11:44.286
ma la malaria esiste oggi[br]e uccide 1.000 persone al giorno.

0:11:44.977,0:11:48.541
Per combatterla, spruzziamo pesticidi[br]che danneggiano altre specie,

0:11:48.565,0:11:50.335
come gli anfibi e gli uccelli.

0:11:51.578,0:11:54.532
Quindi quando sentirete parlare[br]dei gene drive nei mesi futuri,

0:11:54.556,0:11:56.810
e credetemi,[br]ne sentirete parlare,

0:11:56.834,0:11:58.378
ricordatevelo.

0:11:58.402,0:12:00.422
Fare qualcosa può essere spaventoso,

0:12:00.446,0:12:02.713
ma talvolta, far niente è peggio.

0:12:04.746,0:12:12.566
(Applausi)