Lo studio sull'editing genico negli embrioni umani punta verso le sperimentazioni cliniche

Un team di scienziati con sede negli Stati Uniti che ha modificato geneticamente decine di embrioni umani per rimuovere un gene di una malattia, afferma di aver gettato le basi per cercare di creare le prime persone geneticamente modificate.

Shoukhrat Mitalipov e colleghi dell'Oregon Health and Science University hanno utilizzato con successo lo strumento di modifica genetica CRISPR-Cas9 per correggere un errore del DNA che causa malattie in dozzine di embrioni umani in fase iniziale.

Il progetto di editing degli embrioni, il più grande del suo genere mai intrapreso, è stato descritto per la prima volta la scorsa settimana da Revisione della tecnologia del MIT .

Secondo a rapporto dettagliato pubblicato oggi in Natura , gli scienziati hanno dimostrato che era possibile correggere una mutazione in un gene chiamato MYBPC3 che causa una malattia cardiaca familiare mortale nota come cardiomiopatia ipertrofica.

Gli scienziati hanno affermato che la procedura è stata sorprendentemente efficace e che alla fine potrebbero essere presi in considerazione studi clinici. 'Con questa particolare mutazione, abbiamo già fatto le basi, quindi siamo probabilmente molto più vicini alle applicazioni cliniche', ha detto Mitalipov durante una teleconferenza con i giornalisti. 'Le sperimentazioni cliniche significherebbero effettivamente impiantare alcuni di questi embrioni con l'obiettivo di stabilire una gravidanza e monitorare le nascite dei bambini e, si spera, seguire i bambini'.

Il drammatico progresso approfondirà il dibattito sull'opportunità di utilizzare la tecnologia di editing per intervenire nel pool genetico umano. I critici hanno sollevato preoccupazioni sul fatto che la modifica degli embrioni crei rischi sconosciuti per i bambini e sarebbe una china scivolosa verso i bambini di design geneticamente migliorati.

La logica medica per apportare modifiche alla linea germinale, ovvero alterare un embrione, è riparare un difetto genetico anche prima della nascita, assicurando che un tratto non venga trasmesso alle generazioni future. 'Ciò eliminerebbe completamente la mutazione genetica e questa malattia dal lignaggio di una famiglia', afferma Mitalipov.

In precedenza, dalla Cina sono emerse tre segnalazioni di esperimenti di modifica del genoma in embrioni umani. Ma il lavoro di Mitalipov è stato molto più ampio, prevedendo la creazione di circa 150 embrioni umani, molto più di qualsiasi studio precedente.

In ogni caso, gli ovuli ottenuti da donatori sani sono stati fecondati con lo sperma di un solo uomo portatore della mutazione della cardiomiopatia.

Mitalipov afferma di ritenere che l'editing genetico possa essere utilizzato come strumento preventivo per ridurre il rischio per tutta la vita di un neonato di una vasta gamma di malattie, incluso il cancro. Ad esempio, CRISPR potrebbe essere iniettato negli embrioni per correggere le mutazioni nel gene BRCA che sono associate a un alto rischio di cancro al seno e alle ovaie.

Alcune persone le cui famiglie sono affette da malattie ereditarie affermano che non esiterebbero a impiegare la tecnologia, se fosse disponibile. Lisa Salberg, 49 anni, a cui è stata diagnosticata la stessa condizione cardiaca genetica all'età di 12 anni, dice che se avesse avuto figli ora sceglierebbe l'editing genetico in un minuto.

Salberg, che è il fondatore dell'Associazione di cardiomiopatia ipertrofica, dice che suo padre aveva la malattia e che anche sua figlia l'ha ereditata. Mi è stato detto all'età di 12 anni che potevo morire all'improvviso e che non c'era niente che qualcuno potesse fare al riguardo, dice. Non ho mai conosciuto sano.

Gli scettici sull'editing della linea germinale sostengono che la modifica dei geni negli embrioni non è necessaria. Questo perché le donne che si sottopongono a fecondazione in vitro possono optare per la diagnosi genetica preimpianto, un test effettuato sugli embrioni IVF per determinare se sono affetti da una mutazione genetica.

Nel caso dell'errore del gene MYBPC3, noto come malattia autosomica dominante, metà degli embrioni di una coppia sarebbe portatrice della malattia, ma la metà no. I medici possono quindi testare e trasferire solo embrioni non affetti.

L'esistenza dell'opzione di test significa che l'editing genetico degli embrioni ha 'una finestra di opportunità molto ristretta', afferma Lluís Montoliu, ricercatore sul genoma presso il Centro nazionale di biotecnologia di Madrid, in Spagna. Per le donne di età compresa tra 35 e 40 anni, la diagnosi preimpianto è stata utilizzata in circa un tentativo di fecondazione in vitro su quattro negli Stati Uniti l'anno scorso, secondo la Society for Assisted Reproductive Technology.

Tuttavia, Paula Amato, uno degli autori dello studio e professore di ostetricia e ginecologia presso l'Oregon Health and Science University, afferma che riparare gli embrioni aumenterebbe il numero di quelli sani e, potenzialmente, si tradurrebbe in una gravidanza più rapida.

Nel loro studio, i ricercatori hanno scoperto che l'efficienza del processo di editing era maggiore quando CRISPR veniva iniettato negli ovuli insieme allo sperma. Quando ciò è stato fatto, 42 su 58 embrioni modificati sono risultati privi della mutazione della cardiomiopatia ipertrofica.

In altre parole, l'editing CRISPR ha aumentato il numero di embrioni sani dal 50% previsto a circa il 72%. I restanti 16 embrioni hanno subito inserimenti o eliminazioni genetiche indesiderate, a dimostrazione del fatto che la tecnica di editing richiede un ulteriore miglioramento.

La riparazione dei geni all'inizio della vita potrebbe anche generare enormi risparmi per la società e il sistema medico. Salberg può nominare sei parenti, tra cui un prozio di 19 anni e una sorella di 36 anni, morti prematuramente a causa della malattia. Le sono già stati impiantati cinque defibrillatori, ha subito un ictus, ha perso parte della vista e sei mesi fa ha subito un trapianto di cuore. 'Inizi a fare i conti e CRISPR sarebbe molto più economico', dice. 'Se mi dicessi che potremmo tornare al 1967 e mia madre potrebbe fare l'editing CRISPR per eliminare la mutazione [cardiomiopatia ipertrofica], quindi non l'avrei, avrei una vita molto diversa in tanti modi'.

La cardiomiopatia ipertrofica colpisce circa una persona su 500 e può portare a un'improvvisa insufficienza cardiaca nelle persone che sembrano esteriormente sane.

Ma la modifica della linea germinale dovrà senza dubbio affrontare sfide che vanno oltre il laboratorio, in particolare negli Stati Uniti. Sebbene il concetto sia stato approvato da organismi scientifici in circostanze limitate, il National Institutes of Health non finanzia la ricerca sugli embrioni umani e il Congresso degli Stati Uniti ha vietato il cibo e Drug Administration dall'approvazione di eventuali studi clinici.

'C'è una lunga strada da percorrere, in particolare se si desidera condurre questo studio in modo regolamentato. Non è chiaro a questo punto quando saremo in grado di andare avanti', dice Mitalipov. 'Saremmo favorevoli allo spostamento di questa tecnologia in altri paesi'.

Gli scienziati affermano che la loro ricerca ha riservato diverse sorprese. Uno era che il processo di editing avveniva in modo insolito. Gli embrioni iniettati con CRISPR sembravano utilizzare il gene materno sano per guidare la correzione della mutazione, ma ignoravano un modello di DNA fornito dagli scienziati.

Mitalipov sostiene che ciò significa che la procedura non dovrebbe in realtà essere chiamata modifica genetica, ma che è più una forma assistita di riparazione naturale del DNA. L'argomentazione significa che i bambini nati da tali embrioni potrebbero, in senso stretto, non essere considerati geneticamente modificati.

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