Gene drive
Il gene drive si riferisce al processo con cui un elemento genetico influenza la propria eredità e l’elemento genetico stesso.
Sono stati identificati molti gene drive naturali che operano attraverso una serie di meccanismi. Le nucleasi CRISPR hanno accelerato lo sviluppo dei gene drive sintetici rendendo più facile l’ingegnerizzazione genetica di specie non modello, e la nucleasi CRISPR è spesso utilizzata come componente centrale del meccanismo sintetico di distorsione dell’eredità.
I gene drive possono diffondere una modifica genetica in una popolazione attraverso tassi di ereditarietà superiori al normale. Ciò può avvenire anche se la modifica comporta uno svantaggio di fitness per i portatori.
I gene drive con endonucleasi di inserimento (HEG) sono probabilmente la forma più sviluppata di gene drive sintetico. Nei diploidi, un cromosoma è apportato dal padre e uno dalla madre. Gli HEG operano copiando se stessi da un cromosoma omologo all’altro (facendo passare la cellula da eterozigote a omozigote grazie all’HEG). Così, mentre una mutazione diffusa attraverso l’eredità mendeliana può propagarsi solo al 50 % dei discendenti a ogni generazione, una modifica diffusa attraverso i gene drive (o eredità “supermendeliana”) viene trasmessa virtualmente a tutti i discendenti entro una singola generazione.1
Sono state proposte due applicazioni dei gene drive per il controllo della malaria. Una consiste nel modificare la specie di zanzara interessata per renderla incapace di trasportare il parassita della malaria. L’altra consiste nel ridurre in modo significativo la popolazione di queste specie di zanzare.2 Una volta rilasciati i gene drive, la mutazione in questione potrebbe essere propagata nell’intera popolazione di interesse in un periodo di pochi anni. Nel 2016, un gruppo di ricercatori dell’Imperial College e di altre università ha ingegnerizzato geneticamente la zanzara Anopheles gambiae — la principale specie di zanzara che diffonde il parassita della malaria — rendendola capace di trasmettere la modifica genetica a oltre il 99 % della prole.3
Target Malaria è un’organizzazione che sta attualmente lavorando su queste applicazioni.
I gene drive sono stati proposti anche per ridurre la sofferenza degli animali selvatici. Ad esempio, il filosofo transumanista David Pearce propone gene drive basati su CRISPR per promuovere alleli che provocano poco dolore negli animali selvatici che si riproducono sessualmente.4 Anche il leader del gruppo Sculpting Evolution del MIT Media Lab, Kevin M. Esvelt, ha scritto a favore di gene drive ingegnerizzati per ridurre la sofferenza degli animali selvatici.5
Kelsey Lane Warmbrod et al. (2020) Gene drives: pursuing opportunities, minimizing risk, The Johns Hopkins Center for Health Security.
Sculpting Evolution. Molte risorse aggiuntive su questo argomento.