Modificare il genoma umano per fini terapeutici. Ci siamo quasi.

Fin dalla scoperta della struttura del DNA risultò chiaro che la capacità di manipolare il codice genetico avrebbe rappresentato un elemento di straordinario impatto per intervenire nella correzione dei diversi difetti genetici (terapia genica), causa di svariate e gravi malattie.

La terapia genica fino ad oggi utilizzata ha però consentito di correggere solo alcuni difetti genetici fornendo alle cellule dall’esterno copie corrette e funzionanti del gene “malato”. L’osservazione che provocando rotture in punti precisi del DNA la cellula è in grado di ripararli in maniera sito-specifica ha rappresentato una scoperta rivoluzionaria nell’ambito della manipolazione genetica, segnando la nascita del “genome editing” cioè la possibilità di modificare direttamente “in situ”, all’interno delle cellule, il codice genetico.

La svolta cruciale si è avuta grazie alla scoperta nei batteri del sistema CRISPR-Cas9 che produce enzimi in grado di tagliare il DNA dei virus.

Si deve alle ricercatrici Jennifer Doudna ed Emanuelle Charpentier la rivoluzionaria intuizione che il sistema CRISPR-Cas9 batterico potesse essere utilizzato per modificare efficientemente qualunque tipo di genoma.

Nel 2013 si è poi ottenuta la prima evidenza sperimentale che il CRISPR-Cas9 batterico opportunamente modificato, ribattezzato “forbice molecolare” per la sua incredibile precisione, è efficiente anche in cellule umane. Gli incoraggianti risultati iniziali ottenuti utilizzando questa strategia per una serie di malattie genetiche monogeniche (cataratta, distrofia muscolare di Duchenne, β-talassemia, fibrosi cistica, emofilia, etc.) supportano il fortissimo potenziale terapeutico di questo sistema anche per malattie geneticamente più complesse come quelle infettive e il cancro.

Un’altra possibilità che è stata recentemente esplorata, suscitando enorme clamore nella comunità scientifica per le importantissime implicazioni bioetiche a essa correlate, è quella di utilizzare il sistema CRISPR-Cas9 per correggere i difetti genetici direttamente nelle cellule germinali umane (ovuli e spermatozoi) o sugli embrioni.

Un gruppo di ricercatori cinesi ha, infatti, messo alla prova nel 2015 l’efficienza di CRISPR-Cas9 in embrioni umani al fine di modificare il gene della beta-talassemia, una gravissima malattia genetica del sangue potenzialmente fatale. Lo studio, che ha letteralmente lacerato la comunità scientifica, ha dimostrato che l’editing negli embrioni è effettivamente possibile ma ha anche evidenziato che, almeno al momento, la percentuale di correzione è molto modesta con importantissimi effetti indesiderati che hanno introdotto mutazioni anche in altri punti del genoma.

Nonostante gli straordinari progressi fin qui ottenuti e gli impensabili scenari che l’utilizzo di nuove tecnologie ha spalancato, perché la terapia genica diventi una realtà praticabile in clinica bisogna ancora affrontare e risolvere numerosi problemi. Sul versante tecnico, il più importante riguarda la specificità del trattamento, cioè la capacità di effettuare la modifica nel DNA solo laddove è necessario e non in altri punti del genoma con conseguenze anche devastanti per la salute del paziente.

In ultimo, vi è da considerare l’aspetto etico-filosofico. Infatti, soprattutto quando si tratterà di modificazioni da apportare al genoma di un embrione, che sono trasmissibili alla progenie, bisognerà esercitare un’attenta valutazione tra possibili vantaggi e potenziali rischi (anche e soprattutto a lungo termine) per la specie umana. 

Autore: Sabrina Prudente

Sabrina Prudente, biologo molecolare, coordina l’Unità di Ricerca sul Diabete presso l’Istituto CSS-Mendel di Roma (www.css-mendel.it) che studia i meccanismi genetici che predispongono alla malattia diabetica ed alle sue complicanze cardiovascolari e renali.


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