Il premio Nobel per la chimica 2021 

Scritto da Leonardo Sorrentino, pubblicato il 09/03/2021

Il Nobel per la chimica 2020 è stato assegnato dalla "Royal Swedish Academy of Sciences"a Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna per lo sviluppo del metodo di editing genomico CRISPR-Cas9, le "forbici genetiche che hanno inaugurato una nuova era per le scienze della vita".

• Emmanuelle Charpentier, è nata nel 1968 a Juvisy-sur-Orge, in Francia. Ha conseguito il PhD nel 1995 presso l'Institut Pasteur di Parigi. Attualmente è direttrice del Max-Planck-Institut per la scienza dei patogeni di Berlino, in Germania.
• Jennifer Doudna è nata nel 1964 a Washington, negli Stati Uniti. Ha conseguito il PhD nel 1989 alla Harvard Medical School di Boston, negli Stati Uniti. Attualmente è professoressa all'Università della California a Berkeley, e ricercatrice all'Howard Hughes Medical Institute.

Come sottolinea il comunicato del Comitato della Royal Swedish Academy of Sciences per il Premio Nobel, "utilizzando la tecnologia CRISPR/Cas9 i ricercatori possono modificare il DNA di animali, piante e microorganismi con una precisione estrema. Vi è un enorme potenziale in questa tecnologia genetica, che sarà utile a noi tutti. Non solo ha rivoluzionato la scienza di base, ma ha anche prodotto innovazione per le piante coltivate e permetterà lo sviluppo di nuove, rivoluzionarie terapie mediche."

Le dottoresse condussero il loro esperimento sullo "Streptococcus pyogenes" e scoprirono che quando uno di questi batteri viene attaccato da un fago -cioè da un virus che infetta soltanto batteri-brevi sequenze di DNA derivate dal genoma del fago vengono elaborate e inserite come distanziatori in una CRISPR. Questa acquisizione conferisce alla cellula ospite una resistenza nei confronti dell'infezione: emerge così l'ipotesi che i distanziatori rappresentino una memoria delle passate aggressioni virali e le CRISPR un abbozzo di sistema immunitario dei batteri. Presto vengono chiariti ulteriori dettagli del processo: le CRISPR vengono trascritte in lunghe molecole di RNA, che poi vengono "tagliate" all'interno delle sequenze ripetute per fornire piccole molecole di CRISPR-RNA. Queste ultime si legano alle proteine Cas per formare i CRISPR-Cas, i complessi molecolari che hanno specificamente il compito di attaccare il genoma virale. Si scopre anche che sistemi CRISPR-Cas si presentano in diverse forme ma rientrano tutti in due sole categorie:

• quelli di classe 1, in cui proteine Cas specializzate si assemblano in un grande complesso per la difesa antivirale.
• quelli di classe 2, più semplici, che contengono una singola proteina di legame con ilCRISPR/-Cas.

Ad attrarre l'attenzione di molti genetisti è l'elevata efficienza e precisione con cui i sistemi CRISPR-Cas tagliano il codice genetico: nasce l'idea che con opportune modifiche potrebbero essere utilizzati per manipolare il DNA delle cellule. Ed è proprio questo l'obiettivo della collaborazione nata nel 2011 tra Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna.In realtà, il loro vero obbiettivo era lo sviluppo di un nuovo antibiotico, ma hanno finito per sviluppare uno strumento molecolare che può essere usato per effettuare incisioni precise nel materiale genetico, rendendo possibile cambiare con facilità ed esattezza il codice della vita.