Nuovo trionfo della medicina. In una prima assoluta un gruppo di ricercatori Usa è riuscito a modificare il codice genetico del Dna di un embrione umano per "riparare una mutazione grave quanto comune causa di malattie". Lo ha riferito il New York Times citando uno studio apparso su Nature, ricorrendo alla tecnica Crispr di "modifica dei geni" i ricercatori hanno mutato il Dna difettoso di alcuni embrioni ancora a livello di agglomerato cellulare, compiendo un ulteriore passo verso la creazione di bambini geneticamente modificati per eliminare il rischio di ereditare problemi di salute dai genitori. Se non fosse stata operata la mutazione del codice del Dna degli embrioni i nascituri avrebbe sviluppato un difetto cardiaco che può causare morte immediata senza alcun sintomo preliminare. Ora non solo gli embrioni, se fatti sviluppare, non soffriranno dalla malattia ma non potranno trasferirla, una volta nati e diventati adulto, alle loro progenie. Ad operare l’operazione di quello che in gergo viene definito "gene editing" genetisti del Massachusetts Institute of Technology (Mit), alla Oregon Health and Science University e dal Salk Institute for Biological Studies, in collaborazione con ricercatori cinesi e della Corea del Sud.
Crispr è l’acronimo di Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, locuzione che si usa per indicare particolari porzioni di dna che contengono sequenze regolari e ripetute cui è associato un complesso di geni, detto Cas (Crispr-ASsociated) che codificano degli enzimi in grado di tagliare il dna stesso. Si tratta, nella fattispecie, di una sorta di sistema immunitario che difende il genoma da eventuali intromissioni esterne: le sequenze Crispr-Cas sono in grado di riconoscere, tagliare ed eliminare le sequenze di dna estraneo. Proprio in virtù di questa caratteristica, tali sequenze sono state ingegnerizzate da diversi gruppi di ricerca perché diventassero un vero e proprio strumento di microchirurgia genetica con il quale tagliare e incollare, a proprio piacimento, frammenti di dna. Da allora, Crispr è rapidamente diventata una delle tecniche di ingegneria genetica più popolare e utilizzata al mondo.
Il team di esperti si è focalizzato sulla cardiomiopatia ipertrofica, una delle oltre 10.000 malattie ereditarie che sono causate da una mutazione in un singolo gene. Ciascun individuo portatore della mutazione ha il 50% di possibilità di trasmetterla alla prole. Per bloccare questa «catena», i ricercatori hanno pensato di usare la tecnica che «taglia-incolla» il Dna durante la fecondazione in vitro, fatta con ovuli sani e spermatozoi portatori della mutazione. Le «forbici» molecolari della Crispr hanno dimostrato di saper tagliare in modo preciso ed efficace il gene mutato, che poi è stato prontamente riparato dalle cellule dello zigote usando il gene sano come stampo.
Nelle primissime fasi della fecondazione, si è riusciti a correggere la mutazione in tutte le cellule dell’embrione, evitando il pericoloso fenomeno del mosaicismo in cui alcune cellule sono corrette mentre altre restano malate. I ricercatori riconoscono che il problema non ha funzionato per tutti gli embrioni ma comunque nel 72% che è un buon livello per un test mai riuscito prima. Gli embrioni, se fatti sviluppare dopo il trattamento, non solo non soffriranno dalla malattia, ma non potranno trasferirla, una volta nati e diventati adulti, ai propri figli.
Il risultato, sottolineano i ricercatori, è stato ottenuto senza generare alcuna mutazione inattesa e nel pieno rispetto delle regole etiche, con lo sviluppo degli embrioni bloccato dopo tre giorni. La tecnica è ancora lungi dall’essere applicata nella pratica clinica, ma se ulteriori studi ne confermeranno la sicurezza e l’efficacia, potrebbe diventare un’arma in più (insieme alla fecondazione artificiale e alla diagnosi pre-impianto) per aiutare le coppie con malattie genetiche ereditarie ad avere figli sani.
La tecnica potrebbe potenzialmente applicarsi a oltre 10 mila malattie causate da mutazioni specifiche ereditarie compresi cancro al seno e ovarico legati a mutazioni BRCA, beta talassemia, anemia delle cellule falciforme, fibrosi cistica e alcuni casi di Alzheimer ereditario.
La ricerca è un passo avanti rispetto ad esperimenti che si sono svolti in Cina, quando erano stati modificati embrioni umani per correggere la mutazione che causa la beta talassemia. All’epoca, nel 2015, l’annuncio fu dato da Nature che però non pubblicò la ricerca per motivi etici. In quel caso il risultato fu deludente: su 86 embrioni iniettati 71 erano sopravvissuti, 54 erano stati geneticamente testati, 28 si erano divisi, ma solo 4 contenevano la correzione desiderata. I ricercatori anche scoperto un numero consistente di mutazioni casuali introdotte inavvertitamente dalla tecnologia. In questo caso invece, come detto, non si è generata alcuna mutazione inattesa.
I recenti sviluppi dell'editing genetico suggeriscono che le tecniche di 'taglia e incolla' del Dna potrebbero essere usate per correggere le mutazioni negli embrioni, aumentando così il numero di quelli disponibili per il trasferimento. Per valutare la sicurezza e l'efficacia della correzione con le 'forbici genetiche', Shoukhrat Mitalipov e i suoi colleghi si sono concentrati sulla mutazione Mybpc3 e la cardiomiopatia ipertrofica. Il team ha prodotto numerosi zigoti fertilizzando ovociti da donatrici sane con spermatozoi da un maschio portatore eterozigote della mutazione (dotato di una copia mutata e una normale del gene).
Insomma, mentre l'approccio cinese presentava diversi limiti, i risultati indicano che quello statunitense è efficace e che l'obiettivo di Crispr-Cas9 è molto preciso, fornendo qualche garanzia anche rispetto alle preoccupazioni sulla sicurezza di questa tecnica. Inoltre, non vi è traccia di mutazioni fuori bersaglio. Questi risultati, concludono gli autori, suggeriscono che un simile approccio potrebbe essere utile per la correzione di mutazioni ereditarie negli embrioni umani, in combinazione con la diagnosi pre-impianto.
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