Un laboratorio statunitense ha perfezionato l’uso degli editor di seconda generazione ma preoccupano gli intrecci con il business della selezione degli embrioni
La prima testata a dare la notizia del “primo editing di precisione” su embrioni umani è stata il New York Times, con un titolo che poi ha dovuto rettificare. In effetti gli esperimenti presentati l’1 giugno su bioRxiv da Dieter Egli e colleghi non rappresentano una prima volta. Già nel 2017 e nel 2018 due gruppi cinesi avevano pubblicato lavori su embrioni umani modificati con questa piattaforma CRISPR che corregge le singole lettere senza recidere la doppia elica. Cosa c’è di nuovo, dunque, nella bozza di articolo che sta facendo discutere, prima ancora di essere sottoposta al controllo della peer-review? Perché ha attirato l’attenzione dei media, da Nature a Science, dal Wall Street Journal a New Scientist?
“Gli autori confrontano il tradizionale editing CRISPR con l’editing di basi e mostrano che quest’ultimo produce molte meno anomalie cromosomiche tipicamente associate alle rotture a doppio filamento del DNA. Questa parte, biologicamente parlando, non è particolarmente sorprendente. Se si evita di tagliare entrambi i filamenti del DNA, è logico aspettarsi meno delezioni e traslocazioni”, premette Raffaella Di Micco dell’Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genica. “Le possibili applicazioni cliniche restano lontane, ma è la biologia dell’embrione a essere affascinante. Lo studio infatti rafforza l’idea che gli embrioni nelle prime fasi dello sviluppo rispondano all’editing genomico in modo molto diverso rispetto alle cellule somatiche adulte”, ci dice la ricercatrice del Tiget. “I meccanismi di riparazione del DNA, le vie che garantiscono la stabilità del genoma e persino le risposte all’RNA estraneo sembrano funzionare diversamente nelle cellule embrionali. Dal punto di vista della ricerca di base, questo è estremamente interessante”.
Il gruppo guidato da Egli, della Columbia University, ritiene di aver trovato il modo di intervenire nei primi stadi di sviluppo degli embrioni in modo efficace, preciso e non tossico. Normalmente l’editing di basi (o base editing) comporta l’iniezione di due filamenti di RNA. Il primo è un RNA messaggero, che codifica l’enzima che poi dovrà compiere il lavoro di correzione del DNA (l’editor appunto). Il secondo è l’RNA guida che indirizza questo “tipografo molecolare” verso la sequenza bersaglio. Il problema è che, quando si procede così, l’embriogenesi tende ad arrestarsi precocemente, prima dello stadio di blastocisti. Perché accade? Egli punta il dito sull’RNA messaggero, che risulterebbe dannoso per l’ovocita fecondato alle prese con le prime fasi di divisione cellulare. Dai suoi esperimenti, infatti, emerge che se l’editor viene fornito già sotto forma di proteina, anziché di RNA messaggero, gli embrioni tollerano molto meglio il processo di editing.
“Potrebbe trattarsi di una risposta di riconoscimento dell’RNA specifica dell’embrione, qualcosa di simile a una difesa antivirale che rende gli embrioni precoci particolarmente sensibili agli acidi nucleici esogeni”, ragiona Di Micco. Per capire se siamo di fronte a una risposta generale oppure a un effetto specifico dell’editor sarebbe stato utile verificare cosa succede fornendo un diverso RNA messaggero, ma questo non è stato fatto. Di Micco evidenzia anche altre limitazioni dello studio: “Gli autori confrontano l’editing CRISPR convenzionale con il base editing, ma non stabiliscono realmente il livello basale dell’instabilità genomica negli embrioni non modificati”, ci dice. “Un altro limite è che sono stati presi di mira pochi loci. Certamente è meglio che studiare un singolo sito, ma il comportamento di questi editor dipende fortemente dal contesto genomico. Non si possono formulare affermazioni universali sulla sicurezza basandosi soltanto su due o tre geni”. Per la cronaca, il gruppo di Egli ha editato il gene PCSK9 che influenza il livello del colesterolo, e i due geni che codificano la forma fetale dell'emoglobina, HBG1 e HBG2.
Probabilmente questi e altri aspetti saranno affrontati durante la peer-review. Se i buoni risultati della somministrazione in forma proteica fossero confermati, comunque, vorrebbe dire che uno dei principali ostacoli all’utilizzo dell’editing a scopo riproduttivo è tecnicamente superabile. Un altro ostacolo ben noto consiste nel mosaicismo, ovvero nel fatto che solo una parte delle cellule embrionali risulta effettivamente corretta. Anche gli embrioni descritti su bioRxiv, in effetti, sono un mix di cellule editate e non-editate, ma Egli ha dichiarato a Nature di aver individuato una possibile soluzione, i cui dettagli non sono stati resi noti.
Per quanto riguarda gli aspetti bioetici, è giusto notare che il gruppo ha operato nel rispetto dei principi di riferimento: hanno utilizzato embrioni donati da cliniche specializzate nella fecondazione in vitro, senza produrne di nuovi, e hanno rispettato il divieto di utilizzare fondi federali per le ricerche con embrioni umani. Desta qualche preoccupazione, però, che tra i finanziatori compaia un’azienda attiva nel campo della selezione poligenica degli embrioni, e che alcuni firmatari del lavoro abbiano legami con quest’ultima (Genomic Prediction).
Nessun ricercatore serio, nemmeno Egli, pensa che la tecnologia sia pronta per essere usata nel campo della procreazione medicalmente assistita. Ma non è un mistero che negli Stati Uniti sia già possibile avvalersi di servizi controversi dal punto di vista sia scientifico che morale, sottoponendo i propri embrioni a batterie di test e ricevendo punteggi probabilistici per una varietà di condizioni complesse e persino per tratti che nulla hanno a che vedere con la salute. I fautori di questo business considerano l’editing embrionale come una logica estensione dello sforzo di ottimizzazione della procreazione.
La prospettiva che una tecnica messa a punto per trattare gravi malattie possa diventare uno strumento al servizio del “children design” preoccupa i bioeticisti e anche molti scienziati. E a dire il vero, persino la possibilità di effettuare interventi di editing terapeutico sugli embrioni lascia perplessa buona parte degli specialisti. Le domande a cui rispondere sono almeno due. Primo: gli editor di basi sono più sicuri delle classiche forbici genetiche, d’accordo, ma lo sono abbastanza da poterli utilizzare nel campo della riproduzione umana? Secondo: perché bisognerebbe correre il rischio di correggere geneticamente degli embrioni, quando esiste un’alternativa già rodata? “Se una persona sa già di essere portatrice di una variante patologica, lo screening genetico preimpianto durante la fecondazione in vitro può identificare gli embrioni non affetti da selezionare. In questo contesto, la necessità clinica dell’editing della linea germinale non mi appare evidente”, afferma Di Micco.
Secondo la ricercatrice, invece, l’editing degli embrioni probabilmente si rivelerà utile per il progresso delle conoscenze. “Producendo cellule staminali, questo tipo di ricerca può migliorare la modellizzazione delle malattie. Se si riesce a modificare un embrione in modo efficiente e poi a differenziarlo in tipi cellulari specifici, sarà possibile studiare l’impatto delle mutazioni in diverse linee cellulari”.
Fonti citate: Nature, Science, Wall Street Journal, New Scientist
