Recentemente è stato introdotto un gene molto particolare proveniente dagli alligatori (Alligator sinensis) nel genoma di alcune specie di pesce gatto, fra cui Ictalurus punctatus, per renderli più resistenti ad alcune malattie come le infezioni batteriche.

La tecnica, che prevede l’uso della tecnologia CRISPR – l’acronimo di Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, letteralmente “sequenze ripetute palindrome brevi raggruppate a intervalli regolari” – e l’incrocio di informazioni genetiche provenienti da specie diverse è il risultato di un lavoro durato anni.

In sintesi il metodo CRISP funziona come un correttore di bozze del DNA e permette di modificare gli acidi nucleici di cui è costituito il genoma di tutti gli organismi viventi, attraverso alcune molecole chiamate caspasi, la cui scoperta è stata premiata direttamente qualche anno fa con il Nobel per la Medicina e la Fisiologia nel 2020. Un esempio dei potenziali successi che si possono acquisire lavorando con questa tecnica deriva proprio dallo studio svolto sui pesci gatto, compiuto da un gruppo di ricerca della Auburn University che ha coinvolto alcuni scienziati americani e cinesi. Per studiare i risultati di questa ricerca basta leggere l’articolo che riassume l’intero lavoro, pubblicato presso la piattaforma pre print bioRxiv.

“Sfruttando il sistema mediato da CRISPR – si legge nell’articolo – siamo riusciti a integrare il gene della catelicidina di un alligatore nel locus dell’ormone luteinizzante del pesce gatto, tramite due sistemi di rilascio assistiti rispettivamente da DNA a doppio filamento e oligodeossinucleotidi a singolo filamento (brevi sequenze usate a scopi clinici che derivano da DNA e RNA, ndr)”. La catelicidina è una proteina antimicrobica prodotta in molti vertebrati come risposta ad un segnale mediato da altre molecole, note come citochine infiammatorie, mentre l’ormone luteinizzante (LH) è un ormone prodotto nell’uomo e in molti altri animali che ha la funzione di gestire lo sviluppo degli organi sessuali.

L’obiettivo principale della ricerca era aiutare le popolazioni di pesci gatto – soggetti a molteplici problemi relativi fra l’altro anche al cambiamento climatico – con lo sfruttamento della catelicidina nell’affrontare molte malattie batteriche. Ogni anno infatti molti esemplari di pesci gatto vanno persi solo a causa delle infezioni, con un enorme impatto per l’economia come per l’industria marittima e gli ecosistemi marini. Inoltre oltre a fornire un sistema per guarire dalle infezioni, la proteina nei pesci geneticamente modificati codifica con la produzione dell’importante ormone riproduttivo, rendendoli incapaci di riprodursi e di diffondersi per via accidentali nell’ambiente.

“Nel complesso, abbiamo sostituito il gene che esprimeva l’ormone LH con un transgene di catelicidina di alligatore e quindi abbiamo somministrato una terapia ormonale per ottenere il controllo riproduttivo completo del pesce gatto transgenico resistente alle malattie, in modo di rispettare l’ambiente” dichiarano fiduciosi gli esperti, chiarendo le modalità con cui hanno conseguito i risultati della loro ricerca. “Questa strategia non solo migliora efficacemente i tratti apprezzati dal consumatore, come la qualità della carne del pesce, non più soggetta a cadere vittima di certe malattie, ma protegge anche dalla contaminazione genetica delle popolazioni naturali di pesce gatto. Si tratta di una svolta nella genetica dell’acquacoltura, per limitare la riproduzione dei pesci e prevenire la creazione di genotipi transgenici o domestici nell’ambiente naturale”.

I pesci gatto geneticamente trattati ovviamente hanno dimostrato di essere più resistenti alle infezioni e perciò meno bisognosi di farmaci. Hanno anche dimostrato, secondo i risultati che è possibile leggere nello studio, tassi di sopravvivenza dalle due alle cinque volte maggiori rispetto ai pesci gatto normali.

Non si sa quando la Food and Drug Administration americana deciderà di approvare il consumo di carne di pesce gatto trattato con CRISPR. Esiste però il rischio che la fornitura dei permessi si riveli un processo molto lungo. Gli scienziati nel frattempo cercheranno di utilizzare le stesse conoscenze per migliorare la produzione di altre specie animali, con il duplice obiettivo di aumentare la produzione di cibo globale e di abbassare il livello dell’impatto dei tradizionali sistemi di allevamento. “Fornire meglio prodotti di buona qualità, abbassando i costi e le probabilità che insorgono minacce all’ambiente e alla sanità umana” è uno dei motti che ripetono i tecnici coinvolti nello studio.

di Aurelio Sanguinetti