La genomica ed il nostro futuro visti da Juan Enriquez

Sono qui per spaventarvi... si parla di paura, giusto? E dovreste essere proprio spaventati, ma non per le ragioni che pensate. Dovreste avere paura... se riusciamo a far vedere la prima immagine... ecco... paura di perdervi qualcosa. Perché se sprecate questa settimana pensando all'Iraq oppure a Bush, o preoccupandovi del mercato finanziario, vi perderete una delle più fantastiche avventure che mai esisteranno. Ed ecco cosa riguarda quest'avventura. Questo è DNA cristallizzato. Ogni forma di vita sul pianeta - ogni insetto, ogni batterio, ogni pianta, ogni animale, ogni essere umano, ogni politico - (Risate) è codificato in quella roba. Se prendete un singolo cristallo di DNA, ha questo aspetto. Ed abbiamo solo cominciato a capirlo davvero. Questa è l'avventura più emozionante che ci sia mai capitata. E' il progetto di mappatura più importante che sia mai esistito. Se pensate che disegnare la cartina delle Americhe abbia fatto la differenza, o atterrare sulla luna, o qualcosa del genere, è la mappa di noi stessi, di ogni pianta, ogni insetto ed ogni batterio a fare davvero la differenza. E ci sta cominciando a raccontare molto sull'evoluzione. (Risate)

Sembra proprio che questa roba sia - Richard Dawkins ha scritto molto su questo argomento - sia davvero un fiume dell'Eden. I 3,2 miliardi di coppie di basi all'interno di ognuna delle nostre cellule sono davvero una cronaca di dove siamo stati nei miliardi di anni passati. Possiamo cominciare a datare le cose, e potremmo cominciare a cambiare la medicina e l'archeologia. Scopriamo che, prendendo la specie umana circa 700 anni fa, i bianchi europei si distinsero dai neri africani in un modo molto significativo. Sui bianchi europei si abbatté la peste. Una volta colpita dalla peste la maggior parte delle persone non sopravviveva, ma quelli che ci sono riusciti avevano una mutazione nel recettore CCR5. E quella mutazione fu trasmessa alle generazioni future visto che chi l'aveva era sopravvissuto, considerata l'enorme competizione per la sopravvivenza. In Africa, visto che non c'erano grandi città, non c'era una grande spinta evolutiva che favorisse la mutazione del recettore CCR5. Possiamo datare questa mutazione a 700 anni fa. E' una delle ragioni per cui l'AIDS si sta spargendo in Africa così velocemente, al contrario che in Europa. E stiamo cominciando a scoprire fatti analoghi per la malaria, per l'anemia falciforme, per i tumori. Nella misura in cui creiamo una mappa di noi stessi, questa è la più grande avventura che potremo mai affrontare. Questo venerdì, voglio che tiriate fuori un'ottima bottiglia di vino e facciate un brindisi a queste due persone. Perché questo venerdì di 50 anni fa, Watson e Crick hanno scoperto la struttura del DNA, e quella è una data quasi altrettanto importante del 12 Febbraio che è quando abbiamo mappato noi stessi per la prima volta, comunque... ci arriveremo dopo.

Pensavo che potremmo parlare del nuovo zoo. Tutti voi avete sentito parlare del DNA, e di tutto quello che il DNA fa, ma alcune delle cose che stiamo scoprendo sono eccezionali... ad esempio abbiamo scoperto che questa è la specie più abbondante sul pianeta. Se pensate che gli uomini o gli scarafaggi siano abbondanti, viene fuori che ci sono dieci trilioni di trilioni di Pleurococcus là fuori. E non avevamo idea che i Pleurococcus esistessero, che è parte del motivo per cui questo progetto di mappatura di tutte le specie è importante. Perché abbiamo appena cominciato ad imparare da dove veniamo e cosa siamo. Stiamo scoprendo amebe come questa. Questa è un'Ameba Dubia (Polychaos dubium). E l'Ameba Dubia non sembra gran che, a parte il fatto che ognuno di noi ha 3,2 miliardi di lettere che fanno di noi quello che siamo per quello che riguarda il codice genetico all'interno delle cellule, mentre questa piccola ameba, che come sapete se ne sta in acqua insieme a milioni e miliardi di altre, si scopre che ha dentro 620 miliardi di coppie di basi di codice genetico. Quindi questo piccolo schizzetto ha un genoma che è 200 volte più grande del nostro. E se cercate modi efficienti per immagazzinare le informazioni, la risposta potrebbe non essere il classico chip. Potremmo scoprire che è qualcosa che assomiglia a quella piccola ameba.

Di nuovo, stiamo imparando dalla vita e come la vita funziona. Questo piccolo cosetto: nessuno pensava che valesse la pena prendere dei campioni all'interno dei reattori nucleari perché era pericoloso e, ovviamente, niente poteva viverci. Alla fine qualcuno ha preso un microscopio ed ha osservato l'acqua che si trovava vicino ai noccioli. E proprio nell'acqua vicino ai noccioli abbiamo trovato il Deinococcus Radiodurans, che nuotava tranquillo mentre i suoi cromosomi venivano fatti esplodere tutti i giorni, sei, sette volte, riparandoli, e vivendo in 200 volte le radiazioni che ucciderebbero ognuno di noi. A questo punto dovreste aver cominciato a capire quanto diverso, quanto importante e quanto interessante sia questo viaggio dentro la vita, e quante diverse forme di vita ci siano, e come ci potrebbero essere diverse forme di vita che si trovano in posti molto diversi, forse addirittura al di fuori di questo pianeta. Se qualcosa può vivere in radiazioni di questo tipo, questo fa nascere tutta una serie di domande interessanti.

Questo piccolo affarino: non sapevamo che questo affarino esistesse. Avremmo dovuto sapere che esisteva perché questo è l'unico batterio visibile ad occhio nudo. E' lungo circa 0,75 millimetri. Vive in una fossa profonda al largo della Namibia. Quello che state guardando, questo namibiensis, è il batterio più grande che abbiamo mai visto. E' più o meno delle stesse dimensioni del punto alla fine di una frase. E non sapevamo che esistesse, tre anni fa. Stiamo solo cominciando il viaggio della vita nel nuovo zoo.

Questo è un organismo molto strano. Si chiama Ferroplasma. Ciò che rende il Ferroplasma interessante è il fatto che mangi ferro, viva in quello che in pratica è acido per batterie, ed espella acido solforico. Quindi quando pensate a forme di vita strane, quando pensate a cosa serve per vivere, scopriamo che questa è una forma di vita molto efficiente, e viene chiamata archaea. Archaea vuol dire "gli antichi". La ragione per cui sono antichi è che questo organismo è nato quando questo pianeta era coperto da cose come l'acido solforico nelle batterie, e stava mangiando ferro mentre la terra era ancora allo stato liquido. Quindi non sono solo cani, gatti, balene e delfini a cui dovreste prestare attenzione ed interesse durante questo viaggio.

Dovreste aver paura di non prestarne abbastanza, o di prestare attenzione a cose che sono temporanee. Voglio dire... George Bush prima o poi se ne andrà, giusto? La vita no. Che gli esseri umani sopravvivano o no, questi organismi vivranno su questo pianeta o su qualche altro. Ed è il semplice fatto di cominciare a capire il codice del DNA ad essere la più entusiasmante avventura intellettuale che potremo mai vivere.

Si possono fare cose strane con questa roba. Questo è un cucciolo di gaur. Un gruppo di conservazionisti unisce gli sforzi e cerca un modo per allevare un animale che è quasi estinto. Non si può fare in modo naturale, quindi quello che fanno è prendere un cucchiaio, prendere cellule dalla bocca di un gaur adulto, codificare, prendere quelle cellule ed inserirle nell'ovulo fecondato di una mucca, riprogrammare l'ovulo di mucca - diverso codice genetico. Quando fate questo, la mucca fa nascere un gaur. Sono in corso esperimenti con i bongo, i panda, gli eland, le tigri di Sumatra, e gli australiani, fantastici come sempre, stanno giocando con queste cose.

Gli ultimi esemplari di questi sono morti nel settembre del 1936. Queste sono tigri della Tasmania. L'ultimo esemplare conosciuto è morto all'Hobart Zoo. La realtà è che se impariamo abbastanza sul codice genetico e su come riprogrammare le specie, potremmo essere in grado di riempire le interruzioni nel DNA deteriorato. E quando avremo imparato a riempire quelle interruzioni potremo assemblare un'intera catena di DNA. Se lo facessimo, e la inserissimo in un ovulo fecondato di lupo, potremmo far rinascere un animale che non cammina sulla Terra dal 1936. A quel punto possiamo tornare ancora più indietro, e cominciare a pensare ai dodo, oppure possiamo pensare ad altre specie. In altri luoghi, come il Maryland, stanno cercando di capire qual è l'antenato primordiale. Visto che ognuno di noi contiene l'intero codice genetico di dove siamo stati per i miliardi di anni passati, e dato che la nostra evoluzione comincia da lì, possiamo prendere quell'albero genealogico e riportarlo indietro, e fintanto che impariamo a riprogrammare, forse riusciremo a far rinascere qualcosa di molto simile alla vita nel brodo primordiale. Tutto questo sta nascendo da cose come questa.

Queste compagnie non esistevano 5 anni fa. Enormi impianti per il sequenziamento dei geni, grandi come campi da calcio. Alcuni sono pubblici. Alcuni sono privati. Ci vogliono circa 5 miliardi di dollari per sequenziare un essere umano la prima volta. Costa circa 3 milioni di dollari la seconda. Avremo un genoma completo per 1.000 dollari nel giro di 5 - 8 anni. Questo vuol dire che ognuno di noi potrà avere il suo intero codice genetico su CD. E sarà incredibilmente noioso. Sarà qualcosa del genere. (Risate) La cosa più bella di questa roba è che questa è la vita. Laurie parlerà di questo codice più tardi. Perché se vi capita di trovarlo all'interno del vostro corpo siete in guai grossi, perché quello è il codice sorgente dell'Ebola. E' una delle malattie più mortali mai conosciute dall'uomo. Ma le piante funzionano nello stesso modo, anche gli insetti, ed anche questa mela funziona nello stesso modo. Questa mela è uguale identica a questo floppy disk. Questo qui codifica in uno e zero, e questa codifica in A, T, C, G e se ne sta tranquilla ad assorbire energia su un albero, finché un bel giorno ha abbastanza energia per dire "Esegui" ed ecco che parte. Giusto? (Risate) A questo punto apre un file .EXE, che non fa altro che eseguire la prima linea di codice, che ha l'aspetto di AATCAGGGACCC e vuol dire: crea una radice. Linea di codice successiva: crea un gambo. Linea di codice successiva, TACGGGG: crea un fiore che sia bianco, che fiorisca in primavera e che abbia questo particolare odore. Nella misura in cui abbiamo il codice e nella misura in cui siamo in grado di leggerlo... tra parentesi, la prima pianta è stata letta due anni fa; il primo essere umano è stato letto due anni fa; il primo insetto è stato letto due anni fa.

La prima cosa mai letta è del 1995: un piccolo batterio chiamato Haemophilus influenzae. Una volta che abbiamo il codice sorgente, come tutti sapete, si può cambiare quel codice, e si possono riprogrammare le forme di vita in modo che questo piccoletto diventi un vaccino, oppure che questi piccoletti comincino a produrre biomateriali, che è il motivo per cui la DuPont sta coltivando nel mais una forma di poliestere che sembra seta. Questo cambia tutte le regole. Questa è la vita, ma la stiamo riprogrammando. Ecco il nostro aspetto. Questo è uno dei nostri cromosomi. Ciò che si può fare adesso è creare uno schema preciso di cos'è un cromosoma, qui c'è il codice genetico contenuto in quel cromosoma, l'effetto che quei geni hanno, contro quali tipi di animali agiscono, ed alla fine si possono fare collegamenti alla letteratura. E se si può fare questo, potete andarvene a casa stasera, collegarvi ad Internet, ed entrare nella più grande biblioteca pubblica del mondo, la biblioteca della vita. E si possono fare cose molto strane, perché nello stesso modo in cui si possono riprogrammare le mele, se andate nel laboratorio di Cliff Tabin alla Harvard Medical School, lui sta riprogrammando gli embrioni di pollo in modo che abbiano più ali. Perché mai Cliff dovrebbe farlo? Non è il proprietario di un ristorante. (Risate)

Il motivo per cui sta riprogrammando quel pollo in modo che abbia più ali è che quando giocavamo con le lucertole da bambini, quando le tiravamo su, a volte la coda si staccava, per poi ricrescere. Però non succede negli esseri umani: tagliate via un braccio, tagliate via una gamba, non ricresce. Ma poiché ognuna delle nostre cellule contiene tutto il nostro codice genetico, ogni cellula può essere riprogrammata, sempre che non fermiamo al ricerca sulle staminali e non fermiamo la ricerca genomica, per esprimere diverse funzioni del corpo. E se riusciamo ad imparare come fanno i polli a far crescere le ali, e qual è il programma per far differenziare quelle cellule, una delle cose che potremmo essere in grado di fare è fermare le cellule indifferenziate, che tutti chiamano cancro, ed una delle cose che impareremo a fare è riprogrammare le cellule come le staminali in modo che si sviluppino come ossa, stomaco, pelle, pancreas. E sarà probabile che voi, ed i vostri figli, andrete in giro con parti del corpo ricresciute entro un ragionevole periodo di tempo, in quei posti del mondo dove non fermeranno la ricerca.

Come funziona questa roba? Se ognuno di voi è diverso dalla persona accanto dell'uno su mille, ma solo del 3% del codice, il che vuol dire solo uno su mille per 3 %, differenze molto piccole in espressione e punteggiatura possono fare una differenza significativa. Prendete una semplice frase dichiarativa. (Risate) Giusto? E' perfettamente chiara. Quindi gli uomini leggono quella frase, la guardano e leggono questo. OK? Ora, le donne guardano quella frase e... oh oh... sbagliato. Ecco il modo in cui dovrebbe essere letta. (Risate) Questo è quello che fanno i geni. Questo è il motivo per cui tu sei diverso da lui dell' uno su mille. Giusto? Ma sai... lui è abbastanza bello ma... Lasciamo perdere. Si può fare questa cosa anche senza cambiare la punteggiatura. Voi vedete questo, giusto? Altri invece guardano il mondo in modo leggermente diverso. Guardano la stessa parola e dicono... (Risate) Ecco come lo stesso codice genetico... ecco perché voi avete 30.000 geni, i topi hanno 30.000 geni, i mariti hanno 30.000 geni. Topi e uomini sono uguali. Le mogli lo sanno, ma comunque... Potete fare cambiamenti molto piccoli nel codice genetico ed ottenere risultati realmente differenti, anche con la stessa sequenza di lettere. Ecco quello che fanno i geni tutti i giorni. Ecco perché a volte i geni di una persona non devono cambiare molto perché compaia il cancro.

Questi piccoli chip, questi sono grandi come una carta di credito. Possono testare ognuno di noi per 60.000 malattie genetiche. Fanno nascere problemi di privacy, assicurazione e cose del genere, ma ci permettono di cominciare a dare la caccia alle malattie; se fate un test con questo a qualcuno che soffre di leucemia viene fuori che tre malattie con storie cliniche praticamente uguali sono in realtà tre malattie completamente diverse. Nella leucemia linfoblastica acuta (ALL) è coinvolto il gruppo di geni in alto. Nella leucemia mieloide/linfoide (MLL) è il gruppo in mezzo, in quella mieloide acuta (AML) è il gruppo di geni in basso. E se una di queste particolari condizioni è espressa nel vostro corpo potete prendere il Gleevec e vi curate. Se non è espressa nel corpo, cioè se non avete uno di questi tipi... uno in particolare di questi tipi... non prendete il Gleevec. Non vi servirebbe a niente. Stessa cosa per il Receptin se avete il cancro al seno. Se non avete un recettore HER-2, non prendete il Receptin. Cambia la natura della medicina. Cambiano le previsioni della medicina. Cambia il modo in cui la medicina lavora.

Il più grande pozzo di conoscenza quando la maggior parte di noi era all'università era questo, ma sembra proprio che non sia più così importante. La U.S. Library of Congress, in termini di volume di materiale stampato, contiene meno informazioni complessive di quelle che escono da una buona ditta di ricerca genomica ogni mese. Vorrei ripeterlo: una singola ditta di ricerca genomica genera più informazioni in un mese, su base complessiva, di quelle che sono conservate nelle stampe della biblioteca del Congresso. Ecco il motore dell'economia degli Stati Uniti. La legge di Moore. In pratica, il prezzo dei computer si dimezza ogni 18 mesi mentre la potenza raddoppia, giusto? Però se la mettiamo fianco a fianco con la velocità con cui i dati genetici vengono depositati nella GenBank, la legge di Moore è qui in basso: la linea blu. Questo è su scala logaritmica, ed ecco cosa vuol dire una crescita super-esponenziale. Questo spingerà i computer a crescere molto più in fretta di quanto non stiano già facendo perché, fino ad ora, non ci sono state applicazioni che abbiano richiesto una crescita più veloce della legge di Moore. Questa roba lo richiede.

Ecco una mappa interessante. Questa mappa è stata sviluppata alla Harvard Business School. Una delle domande più interessanti è: se tutti questi dati sono gratis, chi li sta usando? Questa è la più grande biblioteca pubblica al mondo. Beh, qui ci sono circa 27 trilioni di bit che si muovono all'interno degli Stati Uniti; circa 4,6 trilioni se ne vanno verso alcuni paesi europei; circa 5,5 vanno in Giappone; quasi nessuno scambio in partenza dal Giappone, e nessun altro ha competenze in questo campo. E' gratis. Nessuno lo legge. Si concentrano sulla guerra; si concentrano su Bush; non sono interessati alla vita. Quindi, ecco una nuova mappa del mondo. E' il mondo genomicamente-acculturato. Ed è un problema. In realtà, non è un mondo genomicamente-acculturato. So può suddividere ancora per stati. Possiamo osservare gli stati salire e scendere secondo la loro abilità nel parlare la lingua della vita, si può vedere New York cadere nel precipizio, e potete vedere il New Jersey cadere, e possiamo vedere la nascita di nuovi imperi dell'intelligenza. Si può anche suddividere ulteriormente per province, perché sono specifiche province che contano. E se volete essere ancora più specifici, si può arrivare a specifici CAP. (Risate)

Volete vedere dove la vita è in piena attività? Beh, nella California del sud è nella zona 92121. E basta. E' il triangolo tra il Salk Institute, lo Scripps e la UCSD ed è sulla Torrey Pines Road. Questo vuol dire che non bisogna essere una grande nazione per avere successo; vuol dire che non servono tante persone per avere successo; e vuol dire che si può spostare la maggior parte della ricchezza di una nazione in circa tre o quattro 747 attentamente selezionati.

Stessa cosa nel Massachusetts. Sembrano un po' più sparsi... ah, tra l'altro, quelli colorati allo stesso modo sono adiacenti. Qual è l'effetto finale di tutto questo? In una società agricola, la differenza tra il più ricco ed il più povero, tra il più produttivo ed il meno produttivo, era di 5 a 1. Come mai? Perché in agricoltura, se avevi 10 figli, ti svegliavi un po' prima e lavoravi un po' più duramente, potevi produrre circa 5 volte più ricchezza, in media, del tuo vicino. In una società della conoscenza, quel numero adesso è 427 a 1. Importa davvero se hai competenze, non solo nel leggere e scrivere, in inglese, francese e tedesco, ma in Microsoft, Linux e Apple. E molto presto sarà importante avere conoscenze nel codice della vita. Quindi, se c'è davvero qualcosa di cui dovreste aver paura, è di non avere gli occhi ben fissi sul pallone. Perché importa davvero chi parla la lingua della vita. E' il motivo per cui le nazioni prosperano o falliscono.

E viene fuori che se torniamo al 1870, la nazione più produttiva al mondo era l'Australia, pro capite. Ed anche la Nuova Zelanda era là in cima. Poi sono arrivati gli USA intorno al 1950, poi la Svizzera intorno al 1973, poi di nuovo gli USA al vertice... sconfiggendo il loro cioccolato e gli orologi a cucù. Ed oggi, ovviamente, tutti sapete che la nazione più produttiva al mondo è il Lussemburgo, che produce circa un terzo in più della ricchezza pro capite annuale rispetto agli USA. Piccolo stato senza sbocchi. Niente petrolio. Niente Diamanti. Niente risorse naturali. Solo persone intelligenti che muovono bit. Regole diverse.

Questi sono indici di produzione differenziati. Indicano quante persone ci vogliono per produrre un brevetto negli USA. Circa 3.000 statunitensi, 6.000 coreani, 14.000 inglesi, 790.000 argentini. Volete sapere perché l'Argentina sta fallendo? Non ha niente a che fare con l'inflazione. Non ha niente a che fare con le privatizzazioni. Potete prendere un economista che ha studiato ad Harvard e metterlo a capo dell'Argentina. Farà comunque fallire il paese perché non capisce come sono cambiate le regole. Ah, già... e ci vogliono circa 5,6 milioni di indiani. Beh, guardate cosa succede in India. L'India e la Cina una volta costituivano il 40% dell'economia mondiale, all'inizio della Rivoluzione Industriale, ora sono circa il 4,8%. Due miliardi di persone. Un terzo della popolazione mondiale che produce il 5% della ricchezza perché non hanno afferrato questo cambiamento, perché hanno continuato a trattare i propri cittadini come servi invece che come azionisti di un progetto comune. Non hanno trattenuto le persone istruite. Non hanno sostenuto le imprese. Non hanno quotato le compagnie in borsa. A Silicon Valley l'hanno fatto. Ed ecco perché si dice che Silicon Valley è stata alimentata dai CI. Non circuiti integrati; ma Cinesi e Indiani. (Risate)

Ecco cosa sta succedendo nel mondo. Se foste andati all'ONU nel 1950, quando è stata fondata, c'erano 50 nazioni nel mondo. Ora ce ne sono circa 192. Nazione dopo nazione si divide, si stacca, ha successo, fallisce. E tutto sta diventando molto frammentato. E non si sta fermando. Negli anni 90... questi sono stati sovrani che non esistevano prima del 1990. Senza contare fusioni, cambi di nome o cambi di bandiere. Stiamo generando circa 3,12 nazioni all'anno. Le persone prendono il controllo dei loro paesi, a volte per il meglio ed altre per il peggio. La cosa veramente interessante è che voi e i vostri figli avete il potere di costruire grandi imperi, e non serve troppo per farlo. (Musica) Ora, dato che la musica è finita, stavo per parlarvi di come potreste usare tutto questo per generare una grande ricchezza, e di come funziona il codice. (Moderatore: due minuti.) (Risate) No, mi fermo qui e proseguiremo l'anno prossimo perché non voglio rubare del tempo a Laurie. Ma grazie mille a voi.