Dieci anni fa iniziò una rivoluzione scientifica . Il 28 giugno 2012, Jennifer Doudna, biochimica dell’Università della California , Berkeley , ha descritto un nuovo metodo per modificare il DNA sulla rivista Science . La capacità di alterare in sicurezza i nostri geni, secondo lui, ci libererebbe dal peso delle malattie ereditarie e di quelle malattie che hanno un background genetico, come il cancro .
Nel decennio successivo, il metodo CRISPR è emerso come una delle scoperte più importanti della biologia moderna, cambiando radicalmente il modo in cui i ricercatori affrontano e in futuro curano i pazienti. Allo stesso tempo, ha trovato applicazioni in molti altri campi scientifici. I biologi evoluzionisti lo usano per studiare i Neanderthal, mentre i biologi vegetali lo usano per creare colture più ricche di vitamine e resistenti.
Il valore del CRISPR è così grande che la dott.ssa Doudna e la sua collaboratrice, Emmanuelle Charpentier, dell’Unità di studio sui patogeni del Max Planck Institute, hanno ricevuto il Premio Nobel 2020 per la chimica. Il comitato di aggiudicazione, nella motivazione della sua decisione, ha affermato che “il loro studio, nel 2012, è stato un esperimento che ha inaugurato una nuova era”.
Il metodo innovativo, ovviamente, oltre alle speranze, sollevava anche questioni di bioetica, di cui il dottor Doudna era consapevole fin dall’inizio. Oggi, a distanza di dieci anni, sono più attuali che mai. Le colture modificate con CRISPR aiuteranno a risolvere il problema alimentare mondiale aiutando gli agricoltori poveri o semplicemente renderanno più ricchi i giganti del business che investono nella tecnologia? La rivoluzione medica che porterà a migliorare la salute dei più vulnerabili o solo di coloro che possono spendere cifre astronomiche per le cure?
Il comitato che ha assegnato il Premio Nobel per la Chimica 2012 a Jennifer Doudna e alla sua collaboratrice Emmanuelle Charpentier ha affermato nella sua motivazione che “il loro studio è stato un esperimento che ha inaugurato una nuova era”.
Di grande preoccupazione, tuttavia, è la questione di come verrà applicato dalle generazioni future alla modificazione genetica degli embrioni umani. La preoccupazione era solo teorica, fino al 2018, quando il biofisico cinese He Zhankui ha modificato il gene che ci rende vulnerabili all’AIDS in tre feti. Questi sono stati poi impiantati nel grembo delle donne di Shenzhen e sono nati. Cosa sia successo loro rimane sconosciuto, ma nel 2019 lo scienziato cinese è stato condannato al carcere. Ad aprile, il MIT Review ha riferito che era già stato rilasciato dal carcere.
La comunità scientifica non conosce altri che abbiano seguito le orme del Dr. He. Tuttavia, man mano che il metodo si evolve e migliora, la modificazione genetica degli embrioni umani può diventare un’opzione di trattamento sicura ed efficace per un’ampia gamma di malattie. L’editing genetico diventerà quindi “moralmente accettabile”? E se, in futuro, i genitori scegliessero i loro bambini non solo per essere sani, ma anche per avere caratteristiche specifiche che considerano desiderabili, come altezza, colore degli occhi e acutezza?
Molti scienziati ritengono che la società odierna non sia ancora pronta ad accettare una cosa del genere. La dott.ssa Françoise Bailis, professoressa di Bioetica alla Dalhousie University in Canada, ritiene che il pubblico non sia in grado di comprendere i concetti sottili del progetto e di fornire risposte ai dilemmi etici che emergono. “Non credo che le persone abbiano le conoscenze per capire cosa c’è in gioco qui. C’è un divario tra il rendere le persone migliori e il rendere le persone migliori”, afferma.
Nonostante i dilemmi etici di questa rivoluzione medica, il metodo CRISPR è oggi uno strumento prezioso per gli esperti. I biologi coinvolti nella ricerca sui trattamenti contro il cancro l’hanno applicato controllando i geni delle cellule tumorali uno per uno per vedere quali erano importanti. KSQ Therapeutics, con sede a Cambridge, Massachusetts, ha utilizzato il metodo e ha identificato un gene che svolge un ruolo chiave nella crescita di alcuni tumori cancerosi. Un anno fa ha iniziato lo studio clinico di un preparato che inattiva il gene specifico.
Caribou BioSciences, co-fondata dal Dr. Doudna, e CRISPR Therapeutics, dal Dr. Charpentier, stanno conducendo studi clinici applicando CRISPR in modo diverso: modificano i linfociti in modo che attacchino le cellule tumorali con maggiore forza. Le due società, e molte altre, stanno anche cercando di curare malattie ereditarie. I loro sforzi sembrano dare i loro frutti.
All’inizio di giugno, CRISPR Therapeutics e Vertex, un’azienda biotecnologica di Boston, hanno pubblicato i risultati di uno studio su 75 pazienti affetti da β mediterranea e anemia falciforme. Entrambe le malattie colpiscono l’emoglobina, una proteina nei globuli rossi che trasporta l’ossigeno. I ricercatori hanno approfittato del fatto che gli esseri umani non hanno un solo gene dell’emoglobina. Un altro, il gene dell’emoglobina fetale, è attivo nella vita intrauterina e diventa inattivo pochi mesi dopo la nascita.
I ricercatori hanno rimosso le cellule staminali dei globuli rossi dal midollo spinale dei volontari e, utilizzando CRISPR, hanno rimosso l'”interruttore” che inattiva il gene dell’emoglobina fetale. Le cellule staminali modificate sono state iniettate nei pazienti e sviluppate in globuli rossi pieni di emoglobina.
Dei 44 volontari affetti da anemia β mediterranea che si sono sottoposti al trattamento innovativo, 42 non hanno avuto bisogno di nuovo di trasfusioni regolari. Allo stesso tempo, nessuno dei 31 pazienti affetti da anemia falciforme ha subito il doloroso calo di ossigeno nel sangue che li avrebbe portati in ospedale. Le aziende sperano che il trattamento rivoluzionario venga approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense nel nuovo anno.
Altre aziende iniettano già molecole CRISPR direttamente nel corpo del paziente. Intellia Therapeutics, un’altra azienda fondata dal Dr. Doudna, sta collaborando con Regeneron e avvierà una sperimentazione clinica del metodo mirato al trattamento dell’amiloidosi da transtiretina (amiloidosi ATTR), una malattia rara in cui una proteina epatica danneggiata si accumula nel sangue causando Morte. Questa volta, gli esperti hanno iniettato molecole CRISPR direttamente nel fegato dei pazienti per inattivare il gene responsabile e difettoso. Come riportato di recente dagli scienziati dell’azienda, la somministrazione di una dose terapeutica ha causato una significativa riduzione delle proteine nel sangue dei volontari per almeno un anno.
Nonostante gli studi del metodo nelle cellule staminali embrionali continuino, Bike Bekar, uno studente post-laurea in Biologia della Riproduzione presso l’Università di Gent, sottolinea che la sua applicazione, non in laboratorio ma nella vita reale, è una grande sfida e senza dubbio comporta dei rischi. La frammentazione del DNA, ad esempio, può portare a un riarrangiamento dei cromosomi e nessuno può sapere esattamente cosa significherà.
“Le cose sono chiaramente molto più difficili di quanto pensassimo e la verità è che in questo momento non sappiamo cosa stiamo facendo”, ammette. Spera, tuttavia, che in futuro gli scienziati saranno in grado di modificare il genoma fetale in modo affidabile e sicuro, liberando le generazioni future da malattie ereditarie mortali. “Qualcosa del genere non accadrà nei prossimi cinque anni, ma penso che sopravviverò”, aggiunge. Tutti sperano lo stesso.
