What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Traduttore: Annalisa Zignani Revisore: Gabriella Patricola

So, has everybody heard of CRISPR?

Avete mai sentito parlare della CRISPR?

I would be shocked if you hadn't.

Mi sarei stupita del contrario.

This is a technology -- it's for genome editing --

Si tratta di una tecnologia usata per modificare il genoma,

and it's so versatile and so controversial

ed è talmente versatile e controversa

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

da scatenare una marea di discussioni interessanti.

Should we bring back the woolly mammoth?

Dovremmo riportare in vita il mammut lanoso?

Should we edit a human embryo?

Dovremmo modificare un embrione umano?

E la mia preferita:

And my personal favorite:

How can we justify wiping out an entire species

come giustificare l'eliminazione di intere specie

that we consider harmful to humans

che consideriamo pericolose per il genere umano

dalla faccia della Terra,

off the face of the Earth,

using this technology?

usando questa tecnologia?

Questo tipo di scienza si muove più veloce

This type of science is moving much faster

than the regulatory mechanisms that govern it.

dei meccanismi normativi che la governano.

And so, for the past six years,

Così, negli ultimi sei anni

I've made it my personal mission

il mio obiettivo è stato

to make sure that as many people as possible understand

assicurarmi che quante più persone possibili capissero

these types of technologies and their implications.

queste tecnologie e le loro implicazioni.

Bene, CRISPR è al centro di un enorme lancio mediatico,

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

e le parole più spesso usate sono "facile" e "economico".

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

So what I want to do is drill down a little bit deeper

Quello che vorrei fare è scavare un po' più a fondo

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

e analizzare alcuni dei miti e delle verità attorno a CRISPR.

If you're trying to CRISPR a genome,

Per modificare un genoma tramite CRISPR

the first thing that you have to do is damage the DNA.

la prima cosa che dovete fare è danneggiare il DNA.

Ciò avviene nella forma di un doppio filamento

The damage comes in the form of a double-strand break

lungo la doppia elica.

through the double helix.

And then the cellular repair processes kick in,

Si attivano così i processi di riparazione delle cellule,

e poi spingiamo questi processi

and then we convince those repair processes

to make the edit that we want,

ad apportare la modifica voluta

e non quella che sarebbe naturale.

and not a natural edit.

That's how it works.

È così che funziona.

It's a two-part system.

È un sistema bilaterale.

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

C'è una proteina Cas9 e un filamento RNA-guida.

E' come un missile comandato.

I like to think of it as a guided missile.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

Quindi Cas9 -adoro antropomorfizzare-

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

Quindi Cas9 è come un Pac-Man

that wants to chew DNA,

che vuole mangiare del DNA,

e l'RNA-guida è il guinzaglio che lo tiene fuori dal genoma

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

until it finds the exact spot where it matches.

finché non trova il punto esatto dove combinarsi.

And the combination of those two is called CRISPR.

La combinazione di questi due elementi si chiama CRISPR.

It's a system that we stole

È un sistema preso in prestito

from an ancient, ancient bacterial immune system.

da un antico sistema immunitario batterico.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

Ciò che è affascinante è che dell'RNA-guida,

solo 20 delle sue lettere,

only 20 letters of it,

are what target the system.

determinano il sistema.

This is really easy to design,

È molto semplice da progettare,

and it's really cheap to buy.

e molto economico da acquistare.

So that's the part that is modular in the system;

Questa è la parte modulare del sistema;

tutto il resto rimane uguale.

everything else stays the same.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

Questo lo rende un sistema molto semplice ed efficace.

L'RNA-guida e la proteina Cas9 insieme,

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

go bouncing along the genome,

saltellano lungo il genoma,

and when they find a spot where the guide RNA matches,

e quando trovano un punto con cui l'RNA-guida si combina,

then it inserts between the two strands of the double helix,

si inserisce tra i due segmenti della doppia elica,

it rips them apart,

li squarcia,

that triggers the Cas9 protein to cut,

e innesca la riduzione della proteina Cas9,

and all of a sudden,

e all'improvviso,

you've got a cell that's in total panic

abbiamo una cellula nel panico totale

because now it's got a piece of DNA that's broken.

perché una parte del DNA è danneggiata.

E cosa fa allora?

What does it do?

It calls its first responders.

Chiama i primi soccorritori.

There are two major repair pathways.

Ci sono due strade principali per riparare.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

La prima prende il DNA diviso e lo riunisce.

This isn't a very efficient system,

Questo non è un rimedio molto efficace,

because what happens is sometimes a base drops out

perché a volte una base viene scartata

or a base is added.

o viene aggiunta.

Magari va bene per eliminare un gene,

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

but it's not the way that we really want to do genome editing.

ma non è quello richiesto per modificare un genoma.

Il secondo metodo è più interessante.

The second repair pathway is a lot more interesting.

Con questo,

In this repair pathway,

it takes a homologous piece of DNA.

viene preso un frammento di DNA corrispondente.

And now mind you, in a diploid organism like people,

Ma in organismi diploidi come noi,

una copia del nostro genoma viene dalla madre e una dal padre,

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

so if one gets damaged,

così se una è danneggiata,

it can use the other chromosome to repair it.

si può usare l'altro cromosoma per ripararla.

Ecco da dove arriva.

So that's where this comes from.

The repair is made,

Ora che è riparato

il genoma è di nuovo salvo.

and now the genome is safe again.

The way that we can hijack this

L'unico modo per evitarlo

is we can feed it a false piece of DNA,

è fornirgli un segmento di DNA fasullo,

a piece that has homology on both ends

un segmento che sia uguale alle estremità

but is different in the middle.

ma diverso al centro.

Quindi si può mettere ogni cosa al centro

So now, you can put whatever you want in the center

and the cell gets fooled.

e la cellula viene ingannata.

Possiamo cambiare una lettera,

So you can change a letter,

you can take letters out,

togliere delle lettere,

but most importantly, you can stuff new DNA in,

e, soprattutto, possiamo inserire del nuovo DNA,

kind of like a Trojan horse.

come in un cavallo di Troia.

CRISPR sarà fantastico,

CRISPR is going to be amazing,

in terms of the number of different scientific advances

soprattutto per i progressi scientifici

that it's going to catalyze.

che comporterà.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

La peculiarità è il suo sistema modulare mirato.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

Abbiamo inserito DNA negli organismi per anni, no?

But because of the modular targeting system,

Ma grazie al sistema modulare mirato,

we can actually put it exactly where we want it.

possiamo posizionarlo esattamente dove vogliamo.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

È che si sta parlando molto del suo essere economico

e semplice.

and it being easy.

And I run a community lab.

Sono a capo di un community lab.

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

Sto ricevendo email dalle persone con cose tipo,

"Hey, can I come to your open night

"Ehi, posso venire alla tua open night

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

e magari usare CRISPR e progettare il mio genoma?"

(Laugher)

(Risate)

Seriamente.

Like, seriously.

I'm, "No, you can't."

E io "No, non puoi."

(Laughter)

(Risate)

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

"Ma ho sentito che è economico. E semplice."

We're going to explore that a little bit.

Vediamo un po'.

So, how cheap is it?

Quanto è economico?

Yeah, it is cheap in comparison.

Sì, è economico in confronto ad altri.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

Ridurrà il costo medio del materiale per un esperimento

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

da migliaia a centinaia di dollari

and it cuts the time a lot, too.

e richiede anche molto meno tempo.

It can cut it from weeks to days.

Giorni, anziché settimane.

That's great.

È fantastico!

You still need a professional lab to do the work in;

Servirà ancora un laboratorio professionale;

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

non potrete fare nulla di rilevante fuori da un laboratorio professionale.

Voglio dire, non date retta a chi dice

I mean, don't listen to anyone who says

che certe cose si possono fare sul tavolo della cucina.

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

It's really not easy to do this kind of work.

Questo tipo di lavoro non è affatto facile.

Not to mention, there's a patent battle going on,

Per non parlare della battaglia sui brevetti.

so even if you do invent something,

Anche se inventate qualcosa,

ci sono il Broad Institute e la UC Berkeley in questa incredibile battaglia.

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

It's really fascinating to watch it happen,

E' davvero curioso vedere cosa accade

because they're accusing each other of fraudulent claims

perché si accusano a vicenda di dichiarazioni fraudolente

and then they've got people saying,

e poi ci sono persone che affermano,

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

"Beh, l'ho scritto sul mio quaderno di laboratorio".

Questo non si risolverà nei prossimi anni.

This isn't going to be settled for years.

E quando accadrà,

And when it is,

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

dovrete pagare un diritto di licenza notevole

in order to use this stuff.

per usare questa cosa.

So, is it really cheap?

È davvero così economico quindi?

È economico se fate ricerca di base e avete un laboratorio.

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

How about easy? Let's look at that claim.

Ma è davvero semplice? Vediamo un po'.

The devil is always in the details.

Il diavolo sta sempre nei dettagli.

We don't really know that much about cells.

Non sappiamo poi così tanto sulle cellule.

Sono ancora delle scatole nere.

They're still kind of black boxes.

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

Per esempio, non sappiamo perché alcuni RNA-guida sono efficienti

and some guide RNAs don't.

e altri no.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

Non sappiamo perché alcune cellule ricorrono ad un metodo di riparazione

and some cells would rather do the other.

e alcune cellule ne preferiscono un altro.

And besides that,

E, in più,

there's the whole problem of getting the system into the cell

c'è il problema di portare il sistema dentro la cellula

in the first place.

innanzi tutto.

In a petri dish, that's not that hard,

In una piastra di Petri non è difficile,

but if you're trying to do it on a whole organism,

ma in un intero organismo

it gets really tricky.

può essere davvero complicato.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

Va bene se usate sangue o midollo osseo --

those are the targets of a lot of research now.

questi sono gli obiettivi di molte ricerche.

There was a great story of some little girl

C'era una storia di alcune ragazzine

who they saved from leukemia

salvate dalla leucemia

by taking the blood out, editing it, and putting it back

per una trasfusione con il loro stesso sangue modificato

with a precursor of CRISPR.

grazie a un precursore di CRISPR.

And this is a line of research that people are going to do.

È un tipo di ricerca che la gente fa.

But right now, if you want to get into the whole body,

Ma ora, se volete raggiungere l'intero organismo

you're probably going to have to use a virus.

è necessario ricorrere ad un virus.

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

Prendete il virus, mettete il CRISPR all'interno

you let the virus infect the cell.

e lasciate infettare la cellula.

But now you've got this virus in there,

Ma ora il virus è lì,

and we don't know what the long-term effects of that are.

e non si conoscono gli effetti a lungo termine.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

In più, CRISPR ha effetti indesiderati,

a very small percentage, but they're still there.

sebbene sia una piccola percentuale, ma ci sono.

What's going to happen over time with that?

Cosa accadrà con il tempo?

Queste non sono domande banali,

These are not trivial questions,

and there are scientists that are trying to solve them,

ci sono scienziati che stanno provando a rispondere,

and they will eventually, hopefully, be solved.

e alla fine ce la faranno, spero.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

Ma non si tratta di qualcosa pronto all'uso. Non ancora.

So: Is it really easy?

Quindi: è davvero così semplice?

Se passate qualche anno a provarlo sul vostro sistema,

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

yes, it is.

sì, lo è.

Now the other thing is,

L'altro punto è che

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

non sappiamo bene come far succedere qualcosa in particolare

by changing particular spots in the genome.

modificando un punto particolare del genoma.

We're a long way away from figuring out

Siamo molto lontani dal capire

how to give a pig wings, for example.

come far crescere le ali ai maiali, ad esempio.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

O una gamba in più -- Io opterei per una gamba in più.

That would be kind of cool, right?

Sarebbe figo, no?

But what is happening

Ma il punto è che

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

CRISPR viene usato da migliaia di scienziati

to do really, really important work,

per svolgere un lavoro davvero molto importante,

like making better models of diseases in animals, for example,

come creare modelli migliori per la malattia animale, per esempio,

or for taking pathways that produce valuable chemicals

o trovare modi per realizzare prodotti chimici,

and getting them into industrial production in fermentation vats,

e utilizzarli nella produzione industriale e nei processi di fermentazione,

o fare ricerche di base sulle funzioni dei geni.

or even doing really basic research on what genes do.

Ecco la storia di CRISPR come dovrebbe essere raccontata,

This is the story of CRISPR we should be telling,

and I don't like it that the flashier aspects of it

e non mi piace che gli aspetti più immediati

are drowning all of this out.

stiano eclissando tutto ciò.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

Molti scienziati hanno lavorato sodo per realizzare CRISPR,

and what's interesting to me

e la cosa interessante secondo me

is that these scientists are being supported by our society.

è che hanno ottenuto il sostegno della nostra società.

Think about it.

Pensateci.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

Abbiamo un'infrastruttura che permette ad un certo numero di persone

to spend all their time doing research.

di fare ricerche continuamente.

That makes us all the inventors of CRISPR,

Questo ci rende tutti inventori di CRISPR

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

ma anche suoi custodi, direi.

We all have a responsibility.

Siamo tutti responsabili.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

È importante che conosciate queste tecnologie

perché solo in questo modo

because, really, only in that way

are we going to be able to guide the development of these technologies,

saremo in grado di guidare lo sviluppo di queste tecnologie,

the use of these technologies

il loro uso

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

ed essere sicuri di ottenere, alla fine, un risultato positivo --

Sia per il pianeta, sia per noi.

for both the planet and for us.

Thanks.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)