I microbi editati salveranno il mondo?
Articolo del 03 Luglio 2023
L’istituto di Jennifer Doudna, l’inventrice di CRISPR, ha ricevuto 70 milioni di dollari per esplorare un’idea audace: combattere i cambiamenti climatici e altre emergenze modificando le comunità microbiche che vivono fuori e dentro di noi.
I batteri sono i veri padroni del pianeta, nel bene e nel male. Oltre a influire in molti modi sul nostro stato di salute, sono responsabili di buona parte delle emissioni di metano. Questo gas viene prodotto in grandi quantità da microbi che proliferano in ambienti associati alle attività umane (allevamenti, discariche, risaie) e intrappola il calore molto più dell’anidride carbonica. Di buono c’è che il metano ha una permanenza in atmosfera molto più breve, quindi riducendone le emissioni si avrebbero effetti rapidi e sostanziali sul riscaldamento globale. Di quali strumenti disponiamo per provare a inseguire un obiettivo tanto ambizioso?
I filantropi che hanno aderito all’Audacious Project sotto l’ombrello di TED hanno deciso di scommettere 70 milioni di dollari su un approccio di frontiera che usa la piattaforma di editing genomico CRISPR ma non si accontenta di correggere il DNA di un organismo per volta. Si chiama editing del microbioma e si applica all’insieme dei genomi delle comunità microbiche, che verrebbero modificate nel loro ambiente naturale senza che ci sia bisogno di isolare i ceppi da trattare. Prendiamo gli allevamenti, che causano il 15 per cento delle emissioni globali. Buona parte della colpa non è dei bovini in quanto tali, piuttosto è dei microbi metanogeni che ospitano nello stomaco.
Per ridurre le eruttazioni dei ruminanti la comunità scientifica ha ipotizzato vari stratagemmi, dagli integratori alimentari a base di alghe marine alla somministrazione di composti inibitori del metano. Ma per sortire un effetto di portata globale, servirebbero strategie pratiche, economiche e durature, possibilmente attuabili in modalità “one shot”, con un singolo intervento precoce su ogni vitello. Questa è proprio l’idea audace proposta dall’Innovative Genomic Institute (fondato a Berkeley da Jennifer Doudna) e sviluppata in collaborazione con altre università californiane (Davis e San Francisco).
La prova di concetto dell’editing di comunità è stata pubblicata due anni fa su “Nature Microbiology” da Doudna e Jill Banfield, che è considerata la fondatrice della metagenomica (la scienza che studia campioni ambientali in cui si mescolano genomi di microrganismi noti e ignoti). Due i sistemi usati allora come modello: un microbioma naturale del suolo e il microbioma intestinale di un bambino.
L’alleanza tra le due scienziate prosegue all’insegna della doppia sfida, ambientale e sanitaria, anche nel nuovo progetto intitolato “Ingegnerizzare il microbioma con CRISPR per migliorare il clima e la salute”. Per quanto riguarda il clima, in breve, l’obiettivo è perfezionare le tecnologie necessarie a modificare geneticamente i microbi che vivono nel rumine dei bovini e far sì che producano meno metano. E per quanto riguarda la salute, cos’hanno in mente Doudna e Banfield?
I microbi che vivono nel nostro corpo, dalla pelle all’intestino, senza dimenticare le vie respiratorie, influenzano una miriade di condizioni tra cui allergie, obesità, malattie cardiovascolari, disordini neurologici. Gli antibiotici sono armi a doppio taglio, perché colpiscono anche i batteri benefici, i probiotici hanno effetti limitati, mentre i trapianti fecali suscitano ancora qualche diffidenza.
Il primo banco di prova per l’editing del microbioma dovrebbe essere l’asma, che colpisce 300 milioni di bambini nel mondo, molti di quali nei paesi a reddito medio e basso. Al momento è possibile trattarne i sintomi, ma non esistono cure. La speranza per il futuro è quella di poter intervenire sulla composizione della flora intestinale, inibendo la produzione di alcuni composti infiammatori.
Al di là dell’Audacious Project, comunque, c’è tutto un mondo microbico le cui potenzialità hanno appena iniziato a essere indagate con gli strumenti dell’editing. I campi di applicazione sono innumerevoli: produzione sostenibile di sostanze utili, recupero di aree contaminate, microbi mangia-plastica, batteri fertilizzanti che ambiscono a prendere il posto dell’azoto di sintesi.
Fonte: Le Scienze
