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.

 

The range of spectacular results with CRISPR/Cas systems coming in from University research laboratories is immense. CRISPR’s rise stands apart from that of other genetic engineering tools owing to its accuracy, manoeuvrability and versatility with other genomes as well. Just a few weeks back, scienziati at the Chinese Academy of Sciences altered gene sequences in pigs to produce what is being called as “CRISPR Bacon”. In fact, scientists at the Broad Institute call it “molecular scissors” useful for developing pest-resistant crops.

The scope of applying CRISPR to crops, poultry and other edibles isn’t unheard of; since 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.

Although the issue of genetic modification of foods has raised a tough battle between companies and regulatory bodies, CRISPR doesn’t seem to be facing much strife. This leads us to the question then, whether CRISPR is going to be the technology of choice for ensuring better food & nutrition for the world? Also, will CRISPR-based food be affordable enough for the most far-reaching consumers? Here are some insights which might lead us to some answers.

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

Yes, you heard that right. A letter from the US Department of Agriculture stated that mushrooms produced with CRISPR-based modifications reduced its browning tendencies with no external protein or antibody additions. This means CRISPR isn’t to do with modifying genes directly, rather only removing the parts that could be harmful. It doesn’t involve modifying gene sequences per se, which is why it doesn’t need strong vigilance the way GMOs used as foods did in the past. CRISPR based foods that are almost market-ready include cabbages with stronger long-staying flavours, tender red meat, drought-tolerant corn and non-browning mushrooms. Moreover, 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 enzymes in bacteria are being applied to enhance the protein content, shelf life and flavours of cheese and creamy yoghurts. Its utility in the preservation of active bacterial cultures used in the manufacture of dairy products is also being tested. The fact that CRISPR tools are faster and cheaper has got various food and dairy companies interested in implementing them. So it won’t be long before fortified cheese, milk and butter with zero spoilage arrive at the market, all thanks to 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

CRISPR’s applicability is enormous, owing to its ability to cut open any organism’s genome. Touted to be a ‘molecular scalpel’ or ‘molecular scissors’, scientists have reported Cas enzymes for every kind of genetic enhancement possible. Today, there are 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 has already been through a long journey to make it through government regulations and environmentalists’ opinions. While CRISPR foods can be dismissed as trivial and frivolous by genome researchers, a tremendous amount of research is underway to produce CRISPR foods 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!

So, let’s just say that CRISPR’s role in food and agriculture has barely unfolded. A whole new arena of scienza dell'alimentazione gli sviluppi attendono e con questo, un mondo privo di malnutrizione è proprio dietro l'angolo!