Chi ha letto la prima bozza del nostro testo?

«Sono felice di vedere il mio genoma», ha detto Jim Watson, lo scienziato e premio Nobel che nel 1953 aveva scoperto la struttura a doppia elica del DNA con Francis Crick, Maurice Wilkins e Rosalind Franklin. Watson è stato l’ispiratore iniziale del Progetto genoma umano, a partire dal 1990, e il suo è stato il secondo genoma umano completamente sequenziato.

«Abbiamo letto la prima bozza del nostro testo nel 2000, quando due genetisti americani, Francis Collins e Craig Venter, hanno reso pubblica una fila di lettere dei nostri geni (al termine di un lungo lavoro, costato quasi 4 miliardi di dollari, in cui la competizione fra i due gruppi è stata anche feroce)». Così riassumevamo il Progetto, con Guido Barbujani.

Il lavoro sui 23 cromosomi umani è stato suddiviso tra 20 centri di ricerca di sei Paesi: Francia, Germania, Giappone, Cina, Regno Unito e Stati Uniti. I cinque siti principali erano: negli Stati Uniti, il Broad Institute al MIT a Cambridge; la Washington University a St Louis; il Baylor College of Medicine a Houston; il Dipartimento dell’energia a Walnut Creek; e, nel Regno Unito, il Wellcome Trust Sanger Institute (precedentemente noto come Sanger Centre) a Cambridge.

Centinaia di scienziati hanno lavorato per 13 anni, dal 1990 al 2003, grazie a finanziamenti pubblici del Dipartimento dell’Energia e dei National Institutes of Health degli Stati Uniti e successivamente, nel Regno Unito, del Medical Research Council e del Wellcome Trust.

Due i capofila del Progetto: Francis Collins, che ha sostituito Jim Watson negli Stati Uniti a partire dal 1992, e John Sulston, che era il direttore del Sanger Centre e il leader principale della parte britannica.

Ma è impossibile parlare di Progetto genoma umano senza considerare la rincorsa privata guidata da Craig Venter, che con la sua Celera Genomics ha enormemente velocizzato i metodi di sequenziamento. Tra un mal di pancia e l’altro nella costante controversia fra pubblico e privato, l’impulso competitivo dato da Venter ha spinto il consorzio pubblico ad aumentare la produttività dell’impresa. L’alternativa, per il consorzio, sarebbe stata farsi battere da un outsider sul rilascio della primissima bozza di dati, dopo avere speso un enorme quantità di quattrini pubblici.

Chi sono (o erano) tutti questi scienziati? Indizi sulle diverse personalità e provenienze, sulle storie scientifiche, sulle motivazioni a prendere parte a questa avventura unica si trovano nelle loro parole, o in quelle dei loro biografi o intervistatori.

«Fin dove arrivano i miei ricordi, e probabilmente anche prima, sono sempre stato un artigiano, un artefice, uno che fa le cose. Di mentalità meccanica, hanno detto i miei genitori». Una mentalità meccanica che avrebbe servito straordinariamente bene le deliziose ossessioni di Sydney Brenner per il vermetto C. elegans. Insieme a Robert Horowitz, Sulston e Brenner avrebbero fatto un viaggetto a Stoccolma nel 2002, premiati per avere scoperto, nel vermetto, la morte programmata delle cellule, o apoptosi.

È grazie a quella stessa mentalità meccanica, capace di risolvere ogni problema tecnico, che John Sulston è stato scelto per guidare la parte britannica del Progetto genoma umano. Sulston, che è mancato nel 2018, era anche «un socialista barba e sandali che per tutta la vita ha letto il Guardian» e «ha vissuto secondo i suoi principi: non ha mai fatto nulla per soldi e molto di ciò che ha ricevuto lo ha regalato in silenzio», ha scritto Georgina Ferry nel suo “coccodrillo”.

Potete immaginare la felicità di Sulston quando la Venter-meteora è apparsa all’orizzonte. Sempre Georgina Ferry ha scritto che «Sulston ha colto ogni opportunità per contestare, sia per motivi etici che scientifici, un modello in cui l’accesso ai dati sarebbe stato controllato da accordi commerciali di licenza. Le sue argomentazioni hanno contribuito a persuadere i principali finanziatori del progetto, i National Institutes of Health negli Stati Uniti e il Wellcome Trust nel Regno Unito, ad aumentare il proprio sostegno al consorzio internazionale per il sequenziamento del genoma umano, nonostante Venter avesse affermato che Celera avrebbe potuto fare il lavoro in modo più economico e in metà tempo».

Un video con John Sulston

Tensioni per i possibili limiti alla condivisione dei risultati del progetto erano in realtà già sorte in precedenza. Gli Stati Uniti, tramite gli NIH, avevano inizialmente considerato di proteggere la proprietà intellettuale dei dati, anche per giustificare il notevolissimo investimento pubblico. Questo aveva portato alle dimissioni di Jim Watson, che nel 1992 aveva detto: «Le nazioni del mondo devono vedere che il genoma umano appartiene alla gente del mondo, e non alle singole nazioni».

A Watson era subentrato Francis Collins, grande scienziato con doti diplomatiche e di mediazione. Nel 2000, alla presentazione della prima bozza della sequenza, nella conferenza stampa con il Presidente Clinton e Craig Venter, Collins ha detto: «Mi rende umile e allo stesso tempo mi sbalordisce pensare che abbiamo intravisto il primo libro di istruzioni, precedentemente noto solo a Dio».

Medico e genetista, intensamente religioso, Francis Collins aspira a guarire le persone dalle malattie che possono risiedere nei loro geni. Un’aspirazione etica che connota tutta la sua carriera, da quando, ancora nel 1989, ha individuato la posizione del gene responsabile della fibrosi cistica, fino alla guida del Progetto genoma umano, e all’attuale direzione dei National Institutes of Health. Oggi per la fibrosi cistica c’è finalmente una terapia a bersaglio molecolare.

Un video con Francis Collins

«Ho fatto soldi provando a fare scienza di livello mondiale. Questo era l’obiettivo che ci eravamo prefissi a Celera». Un’attitudine agli antipodi, quella di Craig Venter, che anche durante gli studi e nella formazione si era distinto per un percorso improbabile. Pessimo scolaro, quindi soldato in Vietnam, poi studente di biochimica con un percorso universitario inizialmente accidentato.

Eppure, il suo è stato il primo genoma interamente sequenziato. «Da quando il mio genoma è stato sequenziato, il mio software è stato trasmesso nello spazio sotto forma di onde elettromagnetiche, portando le mie informazioni genetiche ben oltre la Terra. Se c’è qualche creatura là fuori in grado di dare un senso alle istruzioni nel mio genoma, beh, questa è un’altra domanda».

Un video con Craig Venter

È facile vedere in Venter lo stereotipo del businessman egocentrico e gradasso, ma attenzione ai limiti di questa percezione. Offuscati dal prurito epidermico, è altrettanto facile sottovalutare lo straordinario contributo alla scienza della genomica, specialmente il cosiddetto “shotgun sequencing”, che messo le ali ai piedi al lavoro. Al punto che il precursore e due volte premio Nobel Fred Sanger ha detto: «Non avrei mai immaginato che la prima bozza del genoma sarebbe stata completata tanto rapidamente».

Chi è arrivato primo? Ci aiuta ancora Georgina Ferry: «I diversi metodi utilizzati dai due gruppi, pubblico e privato, hanno reso difficile giudicare qualsiasi pretesa di chi abbia ‘vinto la gara’, ma l’intervento di Venter ha stimolato il consorzio pubblico ad aumentare la propria produttività. L’esito si è poi caricato politicamente e nel giugno 2000, durante le conferenze stampa con Bill Clinton e Tony Blair, il risultato è stato dichiarato un pareggio quando entrambe le parti hanno annunciato il completamento di una sequenza in ‘bozza’».

«Tra 10 o 15 anni nessuno si preoccuperà più di tutto questo clamore. Si preoccuperanno del fatto che abbiamo completato la prima sequenza del genoma umano… E tutto questo guardare indietro, e chi ha fatto cosa, e quale strategia è stata usata, e quale denaro, pubblico o privato, probabilmente andrà sotto traccia. E alleluia». È stata l’ecumenica conclusione del pacato Francis Collins.

Qual è il lascito di questa impresa senza precedenti? «La sequenza, lacunosa ma di grande valore simbolico, è stata ottenuta grazie al lavoro di decine di laboratori e migliaia di scienziati in diversi Paesi. Da allora le procedure sono diventate ancora più automatiche e oggi si stima che siano centinaia di migliaia i genomi umani completamente sequenziati, per esempio, per uso clinico. Le mappe che sono uscite dai sequenziatori hanno aiutato i ricercatori a localizzare migliaia di geni associati a caratteri, malattie e altro, con una precisione che ha continuato ad aumentare, mentre costi e tempi hanno perso parecchi zeri (una sequenza umana completa costa oggi da qualche centinaio a qualche migliaio di euro e richiede pochi giorni di lavoro)». È la sintesi mia e di Guido Barbujani.

Bastano le sequenze dei geni a farci capire come funziona la vita? «Abbiamo definito il Progetto genoma umano come il sacro Graal e ogni sorta di altre cose. È soltanto un elenco di parti. Se fornissimo l’elenco delle parti del Boeing 777 e questo contenesse 100.000 pezzi, credo che nessuno potrebbe assemblarlo e tanto meno capire perché abbia potuto volare». Eric Lander, matematico e genetista, fra gli scienziati che hanno più contribuito al Progetto al Broad Institute, ci riporta con i piedi per terra.

Anche Craig Venter a volte sa essere modesto: «L’idea che il genoma sia lo stampo dell’umanità è una pessima metafora. Se fossimo davvero precablati e predeterminati, dovremmo avere molti più geni». Umile anche quando ha detto: «Pensavo che avremmo semplicemente sequenziato il genoma una volta per tutte e che ciò sarebbe bastato. Ora ci rendiamo conto di quanto i genomi siano mutevoli e adattabili, motivo per cui sopravviviamo e ci evolviamo come specie».

«In passato i genetisti hanno esaminato i cosiddetti geni associati a malattie, ma molte persone hanno variazioni nei propri geni senza avere quelle malattie. Devono esserci altre parti della fisiologia e della genetica che compensano». Ancora Craig Venter, nella versione meno nota di scienziato dimesso e riflessivo.

Perché non è ancora stato assegnato un Nobel a uno dei risultati più rilevanti della scienza moderna? Per tutta la sua importanza, il sequenziamento del genoma umano non è stato né una scoperta né un’invenzione, i due principali criteri da soddisfare per l’agognato premio svedese. Il sequenziamento del genoma umano è stato piuttosto una sfida ingegneristica che ha trasformato laboriose e lente tecniche manuali in un processo automatico che ha oggi scala, tempi ed economia industriali. Come ha affermato Eric Lander, «Non si ottiene un premio Nobel per aver trasformato una manovella».

 

Le notizie e le citazioni di questo post vengono da: James Watson, Wikipedia; Francis Collins, Wikipedia; John Sulston, Wikipedia; Craig Venter, Wikipedia; Francis S. Collins, Quotes, Goodreads; Ivan Noble, Human genome finally complete, BBC News (14/4/2003); John Sulston, BrainyQuote; Georgina Ferry, Sir John Sulston Obituary, The Guardian (11/3/2018); Who was involved in the human genome project? Yourgenome.org; Why Didn’t They Win? 10 Huge Discoveries Without a Nobel Prize, National Geographic (7/10/2014); Lisa Vozza, Guido Barbujani, Il gene riluttante, Zanichelli (2016); The Human Genome Project … In Their Own Words, Science (16/2/2001); What they said: Genome in quotes, BBC News (26/6/2000. L’immagine di apertura viene dal sito del National Human Genome Research Institute, NIH, USA.

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