CRISPR's Next Advance Is Bigger Than You Think | Jennifer Doudna | TED

Traduttore: Stefania Basset Revisore: Francesca Galdi

The essence of being human is that we solve problems.

Ciò che ci rende umani è la capacità di risolvere problemi.

And when we're faced with enormous problems

E i grandi problemi che ci troviamo davanti

like disease and climate change,

come malattie o cambiamento climatico,

we need to solve them by collaboration.

devono essere risolti collaborando.

I'm excited to tell you about a new kind of collaboration

Non vedo l’ora di parlarvi di un nuovo tipo di collaborazione

that will absolutely create solutions to these big problems.

che creerà senza dubbio soluzioni per questi grossi problemi.

It's a collaboration that's unexpected

Si tratta di una collaborazione inaspettata

because it's between humans

perché avviene tra gli umani

and the tiniest organisms that populate our planet:

e gli organismi più piccoli che popolano il nostro pianeta:

the bacteria and other microbes that live in, on and around us.

i batteri e gli altri microbi che vivono dentro e intorno a noi.

Bacteria may be small and unseen,

I batteri possono essere piccoli e rimanere inosservati,

but they often have inspired transformative innovations,

ma hanno spesso portato a innovazioni rivoluzionarie,

including the one that has become the cornerstone of my own research.

inclusa quella che è diventata la base della mia stessa ricerca.

Over the past decade, I've been at the forefront

Negli ultimi dieci anni, sono stata in prima linea

of developing a revolutionary technology called CRISPR

nello sviluppo di una tecnologia rivoluzionaria chiamata CRISPR,

that has come from the study of how bacteria fight viral infection.

derivata dallo studio di come i batteri combattono le infezioni virali.

CRISPR is amazing because it allows us

La CRISPR è straordinaria

perché consente di alterare con precisione il DNA negli organismi viventi,

to precisely edit the DNA in living organisms,

including in people and plants.

comprese persone e piante.

With CRISPR, we can change, remove or replace the genes

Con la CRISPR possiamo cambiare, rimuovere e sostituire i geni

that govern the function of cells.

che controllano la funzione delle cellule.

This means that we now have the ability to use CRISPR like a word processor

Ciò significa che possiamo usare la CRISPR come un programma di videoscrittura

to find, cut and paste text.

per trovare, tagliare, e incollare un testo.

CRISPR, amazingly, has already cured people of devastating disorders

La cosa più incredibile è che la CRISPR ha già curato molte persone

da malattie devastanti come l'anemia falciforme,

like sickle cell disease,

and it's created rice plants

e ha creato piante di riso

that are resistant to both diseases and drought.

resistenti sia alle malattie che alla siccità.

Incredible, right?

Incredibile, vero?

But the next world-changing advance with CRISPR

Ma il prossimo progresso rivoluzionario legato alla CRISPR

will actually come from using it in a way

arriverà da una modalità d’uso

that will allow us to go to the next level

che ci permetterà di fare un salto di livello

by editing genes beyond just in individual organisms.

modificando i geni ben oltre i singoli organismi.

We now have the ability to use CRISPR

Abbiamo ora l'abilità di usare la CRISPR

to edit entire populations of tiny microbes,

per modificare intere popolazioni di minuscoli microbi,

called microbiomes,

chiamate microbiomi,

that live in and on our bodies.

che vivono dentro e sul nostro corpo.

For decades, scientists studied bacteria one organism at a time,

Per decenni, gli scienziati hanno studiato i batteri un organismo per volta,

as if each type of bacteria behaved independently.

come se ogni tipo di batterio si comportasse in modo indipendente.

But we now know that bacterial behaviors,

Ma ora sappiamo che il comportamento dei batteri,

both good and bad,

siano essi buoni o cattivi,

result from their interactions within complex microbiomes.

è il risultato delle loro interazioni nei microbiomi complessi.

In humans, dysfunctional gut microbiomes

Negli umani, anormalità nei microbiomi intestinali

are associated with diseases as diverse as Alzheimer's and asthma.

sono associate a malattie molto diverse come l'Alzheimer e l'asma.

And in farm animals, microbiomes produce methane,

E negli animali da fattoria, i microbiomi producono metano,

a powerful contributor to climate change.

che contribuisce notevolmente al cambiamento climatico.

But when they're healthy,

Ma quando sono sani,

both human and animal microbiomes can actually prevent disease

i microbiomi umani e animali possono prevenire malattie

and reduce methane emissions.

e ridurre le emissioni di metano.

So to harness these benefits,

Perciò, per trarne i benefici,

we need a way to precisely and reproducibly control

abbiamo bisogno di un modo per controllare in modo preciso e riproducibile

these microbial communities.

queste comunità microbiche.

So why have microbiomes been difficult to control in the past?

Perché in passato era difficile controllare i microbiomi?

It turns out that microbiomes are very complex,

I microbiomi sono in realtà molto complessi,

and they're difficult to manipulate.

e sono difficili da manipolare.

Antibiotics affect the entire microbiome

Gli antibiotici colpiscono l'intero microbioma

and their overuse can lead to drug resistance.

e il loro utilizzo eccessivo porta alla resistenza.

Diet and probiotics are nonspecific

Dieta e probiotici non sono rimedi specifici

and they're often ineffective.

e risultano spesso inefficaci.

Fecal transplants face various challenges to both effectiveness and acceptance.

I trapianti fecali risultano difficili sia nell'efficacia che nell'accettazione.

(Laughter)

(Risata)

But with CRISPR, we have a tool that works like a scalpel.

Ma con la CRISPR, abbiamo uno strumento che funziona come un bisturi.

It allows us to target a particular gene in a particular kind of cell.

Prende di mira un gene preciso in un tipo di cellula preciso.

With CRISPR, we can change one kind of bacterium

Con la CRISPR,

possiamo cambiare un tipo di batterio senza che ciò influenzi tutti gli altri.

without affecting all the others.

Another challenge is that less than one percent of the world’s microbial species

Un'altra sfida è che meno dell'1% delle specie microbiche esistenti

have been grown and studied in the lab.

sono state coltivate e studiate in laboratorio.

Fortunately, we can now access the other 99 percent

Fortunatamente, ora possiamo accedere all'altro 99%

due to the pioneering research of my colleague, Jill Banfield,

grazie alla ricerca di una mia collega, Jill Banfield,

and her breakthrough technology,

e alla sua tecnologia rivoluzionaria, ossia la metagenomica,

metagenomics,

which is a tool that allows us to figure out

che è uno strumento che ci permette di individuare

what species are present

quali specie sono presenti

and what they're doing in a microbial community.

e qual è la loro funzione in una comunità microbica.

Metagenomics creates a detailed blueprint of a complex microbiome,

La metagenomica crea una mappa dettagliata di un microbioma complesso,

and that means that we can use it

e ciò significa che la possiamo utilizzare

to figure out how to use gene editing tools

per scoprire come usare gli strumenti per modificare i geni

in the right gene, in the right organism.

nel gene giusto, nel giusto organismo.

You might be wondering how we can take this new knowledge

Vi starete chiedendo come possiamo sfruttare questa nuova conoscenza

and harness it to solve real world problems.

per risolvere problemi reali.

Well, we're bringing together these two breakthrough technologies,

Beh, stiamo mettendo insieme queste due tecnologie rivoluzionarie,

metagenomics and CRISPR,

la metagenomica e la CRISPR,

to create a brand new field of science called precision microbiome editing.

per creare un nuovo campo scientifico

chiamato modifica di precisione dei microbiomi.

This will allow us to discover links between dysfunctional microbiomes

Ciò ci permetterà di scoprire legami tra le anomalie dei microbiomi

and disease or greenhouse gas emissions.

e le malattie o le emissioni di gas serra.

We can develop modified and improved microbiome editors

Possiamo creare strumenti migliori e precisi per modificare i microbiomi

and show that they're safe and effective.

e dimostrare che sono sicuri ed efficaci.

And we can then begin to deploy these optimized solutions

E possiamo poi cominciare a utilizzare queste soluzioni ottimizzate

to create the kinds of solutions that will be transformative in the future.

per creare il tipo di soluzioni che trasformeranno il nostro futuro.

So how does this affect our health and the health of our planet?

In che modo ciò influenza la nostra salute e la salute del nostro pianeta?

We know the poorest countries and people are the most affected by climate change,

Sappiamo che le persone e i Paesi più poveri sono i più colpiti

dal cambiamento climatico,

and it's a problem created by the wealthiest people.

e che è un problema creato dalle persone più benestanti.

E il metano è una grossa parte del problema.

And methane is a big part of the problem.

It's been a major contributor to rising global temperatures

Ha contribuito in maniera importante ad alzare le temperature globali

since preindustrial times.

dai tempi preindustriali.

Specific microbiome compositions in livestock

Specifiche composizioni di microbiomi nel bestiame

can actually reduce methane emissions by up to 80 percent.

possono ridurre le emissioni di metano fino all'80%.

But doing that today currently requires daily interventions at enormous expense,

Ma fare ciò oggi richiederebbe interventi quotidiani con spese enormi

and it just doesn't scale.

e non funzionerebbe su larga scala.

But with precision microbiome editing,

Ma con la modifica di precisione dei microbiomi

we have an opportunity to modify a calf's microbiome at birth,

abbiamo l'opportunità di modificare il microbioma di un vitello alla nascita,

limiting that animal's impact on the climate for its entire lifetime.

limitando l'impatto dell'animale sul clima per tutta la sua vita.

And this is beneficial for farmers

E questo è vantaggioso per gli agricoltori

because reduced methane production

perché ridurre la produzione di metano

means more efficient conversion of feed into food.

comporta una conversione più efficiente del foraggio in cibo.

Importantly, these tools can be used in the future

E soprattutto, questi strumenti possono essere usati in futuro

to reduce methane emissions from other sources,

per ridurre le emissioni di metano da altre fonti,

like landfills, wastewater and rice paddies.

come le discariche, le acque di scarico e le risaie.

Ultimately, microbiomes generate

Dopotutto, i microbiomi generano

up to two-thirds of all of the methane emissions globally.

fino a due terzi di tutte le emissioni di metano nel mondo.

So our technology could really move the needle

Perciò la nostra tecnologia potrebbe essere significativa

in our fight against climate change.

nella lotta contro il cambiamento climatico.

In human health,

Nella salute umana,

asthma affects up to 300 million people around the world,

l'asma colpisce fino a 300 milioni di persone nel mondo,

a number that grows by 50 percent each decade,

un numero che cresce del 50% ogni dieci anni,

and it disproportionately affects lower-income children.

e colpisce in maniera sproporzionata i bambini delle famiglie più povere.

Our team has identified a promising link

Il nostro gruppo ha identificato un legame promettente

between a molecule produced in the gut microbiome

tra una molecola prodotta nel microbioma intestinale

and asthma development.

e lo sviluppo dell'asma.

With precision microbiome editing,

Con la modifica di precisione dei microbiomi,

we could offer a child at risk for asthma a noninvasive therapy

potremmo offrire ai bambini a rischio di sviluppare l'asma una terapia non invasiva

that would eliminate asthma-inducing molecules,

che eliminerebbe le molecole che causano l'asma,

changing her life trajectory.

cambiando loro la vita.

And what's really exciting

E quello che è più entusiasmante

is that these same approaches in the future could help us treat

è che questo stesso approccio potrebbe aiutarci

or even prevent human diseases

a curare o persino a prevenire malattie

that are linked to the gut microbiome,

legate al microbioma intestinale,

including obesity, diabetes and Alzheimer's.

comprese l'obesità, il diabete e l'Alzheimer.

I think it’s fascinating that we can now use CRISPR

Penso che sia affascinante che ora possiamo usare la CRISPR

to edit the same tiny organisms that gave us CRISPR.

per modificare gli stessi minuscoli organismi che ci hanno dato la CRISPR.

In doing so, we’re collaborating with the ultimate partner: nature.

Facendo ciò, collaboriamo con la nostra partner per eccellenza:

la natura.

Together, we can use CRISPR-powered precision microbiome editing

Insieme, possiamo usare la modifica di precisione dei microbiomi

alimentata dalla CRISPR

to build a more resilient future for all of us.

per costruire un futuro più resiliente per tutti noi.

Thank you very much.

Grazie mille.

(Applause)

(Applausi)