Cibo CRISPR: la strada per un futuro migliore?

CRISPR, the acronym for Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats, is a collection of prokaryotic DNA sequences that solely serve as a cellular defence system. CRISPR/I sistemi Cas sono utilizzati dai batteri per rilevare ed eliminare le irregolarità nelle coppie di basi del DNA per proteggere il DNA dai batteriofagi. La sua applicazione a una miriade di sequenze di geni ha portato allo sviluppo di strategie di trattamento di successo, soprattutto per le malattie congenite ed ereditarie. CRISPR Il cibo, in particolare, sta diventando sempre più popolare, mentre gli scienziati e gli agricoltori sfruttano i vari vantaggi che offre.

Nel 2017, un rapporto innovativo è arrivato dal Broad Institute del MIT e dell'Università di Harvard indicando la scoperta di un nuovo CRISPR/Cas che taglia sia il DNA che l'RNA. Più o meno nello stesso periodo, il MIT Technology Review ha pubblicato la notizia di un sistema CRISPR/Cas sistema che taglia il DNA più minuto frammenti con facilità e precisione.

 

La gamma di risultati spettacolari con i sistemi CRISPR/Cas che arrivano dai laboratori di ricerca universitari è immensa. L'ascesa di CRISPR si distingue da quella di altri strumenti di ingegneria genetica per la sua precisione, manovrabilità e versatilità anche con altri genomi. Solo poche settimane fa, scienziati all'Accademia cinese delle scienze ha alterato le sequenze di geni nei maiali per produrre quello che viene chiamato "CRISPR Bacon". Infatti, gli scienziati del Broad Institute lo chiamano "forbici molecolari" utili per sviluppare colture resistenti ai parassiti.

La possibilità di applicare la CRISPR a colture, pollame e altri prodotti commestibili non è inedita; dal 2015, CRISPR/Cas vengono usati per coltivare mais, grano, pomodori e per coltivare il bestiame con una migliore resa casearia. Non c'è da stupirsi che CRISPR venga propagandato come la prossima grande cosa per le aziende di produzione alimentare.

Anche se la questione della modifica genetica degli alimenti ha sollevato una dura battaglia tra le aziende e gli organismi di regolamentazione, CRISPR non sembra affrontare molte lotte. Questo ci porta alla domanda allora, se CRISPR sarà la tecnologia di scelta per garantire cibo e nutrizione migliori per il mondo? Inoltre, il cibo basato su CRISPR sarà abbastanza accessibile per i consumatori più lontani? Ecco alcuni approfondimenti che potrebbero portarci ad alcune risposte.

1. L'uso di CRISPR per la produzione di cibo non richiede l'approvazione della FDA

Sì, avete sentito bene. Una lettera del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha dichiarato che i funghi prodotti con modifiche basate su CRISPR hanno ridotto le loro tendenze all'imbrunimento senza aggiunte di proteine esterne o anticorpi. Questo significa che CRISPR non ha a che fare con la modifica dei geni direttamente, ma solo con la rimozione delle parti che potrebbero essere dannose. Non comporta la modifica di sequenze di geni di per sé, ed è per questo che non ha bisogno di una forte vigilanza come gli OGM usati come alimenti in passato. Gli alimenti basati su CRISPR che sono quasi pronti per il mercato includono cavoli con sapori più forti e duraturi, carne rossa tenera, mais tollerante alla siccità e funghi che non bruciano. Inoltre, graffette regolari come il riso, la soia, le patate, le arance e il grano sono controllati per possibili modifiche del genoma dagli specialisti di CRISPR. Gli esperti di agricoltura hanno riferito che CRISPR può essere applicato a piante più grandi e a una gamma più ampia di colture rispetto a quanto era disponibile prima!

2. Alla fine, l'industria lattiero-casearia può beneficiare di CRISPR

Mentre la ricerca progredisce rapidamente sui sistemi CRISPR/Cas, nuovi Cas enzimi sono stati studiati. Inizialmente, Cas9 ha ricevuto un'attenzione gloriosa, subito dopo la quale gli scienziati hanno isolato Cas13 che scinde l'RNA che è utile per riparare i genomi con malattie genetiche rare. Vari alimenti probiotici che utilizzano Cas Gli enzimi nei batteri vengono applicati per migliorare il contenuto proteico, la durata di conservazione e i sapori del formaggio e degli yogurt cremosi. Si sta anche testando la sua utilità nella conservazione delle colture batteriche attive utilizzate nella fabbricazione di prodotti lattiero-caseari. Il fatto che gli strumenti CRISPR siano più veloci e meno costosi ha fatto sì che diverse aziende alimentari e lattiero-casearie siano interessate ad implementarli. Quindi non passerà molto tempo prima che formaggio fortificato, latte e burro con zero deterioramento arrivino sul mercato, tutto grazie a CRISPR.

3. Il vantaggio principale dell'uso di CRISPR è aumentare il successo di altri alimenti OGM

The technology, although deemed controversial among bioethics experts, is a fascinating method for enhancing the marketability of other genetically modified foodstuffs. Earlier, edibles were checked for irregularities at RNA-protein levels and sostituito with superior quality protein strands to increase product quality. Now, the site of repair is acted upon faster, it’s cleaved by CRISPR at the exact location and repaired much faster. So foods need not undergo enhancements with protein injections, instead, desirable alterations can be done before the early stages of growth itself. Plant breeding activities are undergoing massive changes with expert selection strategies, eliminating the need for R & D for systematic gene isolations, seed selections and breeding cycles. Now, genes that inhibit antibiotic resistance can be directly removed, weak genes prone to low protein expression can be repaired and pest-resistance can be conferred to plants with much simpler mechanisms.

4. I sistemi CRISPR/Cas sono stati scoperti specificamente per migliorare la qualità della carne

L'applicabilità di CRISPR è enorme, grazie alla sua capacità di tagliare il genoma di qualsiasi organismo. Spacciati per un "bisturi molecolare" o "forbici molecolari", gli scienziati hanno segnalato gli enzimi Cas per ogni tipo di miglioramento genetico possibile. Oggi, ci sono Cas enzimi per l'ingegneria delle cellule del sangue del cordone ombelicale, cellule immunitarie, scoperta di farmaci, allevamento di bestiame, coltura di pesci, ecc. Non molto tempo fa, la FDA ha approvato il salmone geneticamente modificato come sicuro da mangiare. La buona notizia è che gli alimenti modificati da CRISPR non sono organismi transgenici, quindi non sono OGM, sono alimenti modificati geneticamente come il Bacon CRISPR!

5. CRISPR ha stimolato l'ingresso di startup biotecnologiche

News is that major pharma companies are investing heavily in this novel gene-editing technology. There have been big industry-academia collaborations happening between companies like DuPont Pioneer, Novartis, Monsanto, AstraZeneca and Wellcome Trust Sanger Institute, Innovative Genomica Initiative, the Broad and Whitehead Institutes in Massachusetts, and Thermo Fisher Scientific. These deals have initiated a surge in CRISPR’s already existing scope.

Alcuni pionieri di CRISPR hanno avviato aziende per conto proprio, come Editas Medicine di Feng Zhang e Caribou Biosciences di Emmanuelle Charpentier. Poi nel 2017, ci sono state più start-up particolarmente focalizzate sullo studio degli enzimi Cas per trattamenti genetici, come Crispr Therapeutics e Intellia Therapeutics.

CRISPR ha già affrontato un lungo viaggio per superare i regolamenti governativi e le opinioni degli ambientalisti. Mentre gli alimenti CRISPR possono essere liquidati come banali e frivoli dai ricercatori del genoma, una quantità enorme di ricerca è in corso per produrre alimenti CRISPR in giorni rispetto ai mesi impiegati dagli agricoltori per raccogliere un raccolto OGM completamente utilizzabile. La parte migliore è che rispetto agli alimenti OGM, gli alimenti modificati geneticamente sono effettivamente più economici da produrre!

Quindi, diciamo che il ruolo di CRISPR nell'alimentazione e nell'agricoltura si è appena dispiegato. Un'intera nuova arena di scienza dell'alimentazione gli sviluppi attendono e con questo, un mondo privo di malnutrizione è proprio dietro l'angolo!