Il genoma ha bisogno di un buon editing
Singolare che le manipolazioni in laboratorio del genoma umano, o dei genomi in generale, siano diventate possibili grazie alla scoperta, frutto della ricerca di base, di enzimi e dispositivi biochimici che si trovano nei batteri, dove funzionano da difese immunitarie. Gli enzimi di restrizione, identificati negli anni Sessanta e che i batteri usano per frammentare il Dna estraneo in siti più o meno specifici, sono serviti per tagliare e incollare il Dna, cioè per ricombinare geni e quindi produrre o ingegnerizzare i primi organismi transgenici.
Da alcuni anni l’interesse dei biotecnologi è catalizzato da un sistema biochimico scoperto sempre nei batteri, dove funziona per dotarli di immunità adattativa contro i virus, ovvero per tagliare il genoma di un virus infettante e archiviarne alcune sequenze in modo da riconoscerlo e neutralizzarlo tempestivamente in futuro.
Questo macchina chimica, chiamata CRISPR/Cas, è stata ingegnerizzata per cambiare in modi più precisi l’informazione e la sua espressione nel DNA delle cellule, somatiche e germinali. Come prevedibile, dato che era regolarmente accaduto quando furono clonati i primi geni, quando nacque la prima bambina concepita in vitro, quando fu approvata la terapia genica, quando fu varato il progetto genoma umano, quando furono clonati i primi mammiferi, etc. intorno a CRISPR/Cas sono nate accese discussioni. In primo luogo, in questo caso, sulla priorità delle scoperte e invenzioni, dato che sono in gioco brevetti potenzialmen-
te miliardari. Ma anche su rischi di danni e abusi conseguenti all’applicazione della tecnica per manipolare piante e animali, uomo incluso.
Il libro di Anna Meldolesi è una guida utilissima a un tema che sarà per diversi anni al centro di avanzamenti scientifici e tecnologici, ma anche di controversie. Si tratta di un libro documentato e di gradevole lettura, che percorre la strada della sobrietà critica. Nel senso che racconta e ragiona sui fatti e la scienza, senza prestare ascolto alle consuete paranoie dei tecnofobi, ma evitando anche di assecondare luoghi comuni, banali insensatezze o manie di grandezza che molti scienziati esprimono quando parlano di risvolti etici, sociali, politici o legali della loro ricerca. Siccome gli sviluppi tecnici e i conflitti sono in corso, il libro non ha fatto in tempo a riportare le ultime notizie sulla battaglia per i brevetti. pportunamente Meldolesi ha creato un blog, CRISPeR MANIA (https:// crispr. blog) dove aggiorna e integra lo scenario nelle sue molteplici sfumature socio- politiche ed economico- legali, oltre che strettamente scientifiche.
Cosa si può fare con CRISPR/ Cas? Il sistema consente di ottenere con più precisione ed efficienza modelli animali che imitano malattie genetiche, e si possono trasformare in modi indistinguibili da quelli naturali i genomi delle piante per migliorare la resa e la qualità delle coltivazioni. Qualcuno progetta di controllare l’impatto sanitario degli insetti vettori di malattie, come le zanzare malariche, i cui geni sono stati modificati per impedire che ospitino i parassiti o per rendere le femmine sterili. Con il genome editing si potranno curare malattie genetiche, silenziando le varianti geniche che le causano, correggendo le mutazioni o sostituendo i geni malati con geni sani. La fattibilità su modelli cellulari di questi interventi curativi è già stata dimostrata sia a livello di cellule somatici sia negli embrioni.
Inoltre, la tecnica è già stata usata per ripulire il genoma dei maiali delle copie di retrovirus che potrebbero infettare i riceventi umani di xenotrapianti: dopo la creazione dei primi embrioni chimerici maiale-uomo, agli inizi di quest’anno, è solo questione di tempo per disporre di organi geneticamente identici a quelli di un paziente da trapiantare, che si sono sviluppati in un maiale chimerico, ripulito dai retrovirus potrebbero passare al ricevente. Cosa si potrà fare con CRISPR/ Cas dipenderà solo dalla creatività dei ricercatori e dagli avanzamenti delle conoscenze sull’organizzazione funzionale dei genomi. La tecnica è formidabile, ma prima di essere applicata all’uomo – al di là degli esperimenti condotti da ricercatori cinesi che hanno corretto mutazioni geniche responsabili di malattie e di un ricercatore svedese intervenuto su un embrione umano sano - dovrà essere attentamente controllata. I primi esperimenti si sono dimostrati non abbastanza precisi o efficienti.
Nel genoma umano (e nei genomi di grandi dimensioni) ci possono essere più sequenze di Dna identiche o estremamente simili, ma non pertinenti, a quelle da riconoscere e cambiare, che potrebbero perciò essere tagliate o alterate in modi dannosi per le cellule. Si dovrà anche migliorare il lavoro della nucleasi, per evitare che correzioni incomplete dei geni bersaglio diano luogo a mosaicismi ( presenza di popolazioni di cellule somatiche geneticamente diverse in uno stesso organismo) e quindi a potenziali condizioni genetiche patologiche nel fenotipo che derivasse dall’embrione modificato. In generale, prima di lasciar sviluppare embrioni umani editati senza che si sia in grado di effettuare dei controlli di qualità su tutte le cellule, sarà il caso di pensarci bene.
È probabile che CRISPR/Cas toglierà di mezzo le ridicole diatribe su naturale vs artificiale rispetto alle modificazioni genetiche di animali e piante ottenute a scopi migliorativi, per sostituire queste inutili categorie con quelle, più sensate e controllabili, di sicuro vs dannoso. Ma di certo sta già riaprendo alcuni contenziosi, legati alla possibilità di correggere difetti genetici o di introdurre miglioramenti fenotipici nella linea ereditaria della specie umana.
Gli scenari distopici sono sempre facili da immaginare, visto che siamo una specie conservatrice. National Academy of Science e National Academy of Medicine hanno da poco licenziato un analitico rapporto, prodotto da un panel indipendente e tra i più qualificati al modo sugli aspetti tecnici, etico- sociali e politici del genome editing, nell’ambito di una iniziativa di monitoraggio e comunicazione degli avanzamenti e delle controversie collegate al suo uso. Si tratta di un documento molto prudente, che non agita scenari apocalittici, bensì argomenta le difficoltà e l’insensatezza di pronunciare sentenze apodittiche sulle applicazioni della tecnologia, inclusi i contesti più eticamente ritenuti problematici come i cambiamenti ereditabili o i potenziamenti. Il rapporto licenzia una serie di raccomandazioni che hanno lo scopo di monitorare l’efficacia e la sicurezza della tecnica e il coinvolgimento dell’opinione pubblica.
Si vede che è forte il timore di commettere gli errori che nel caso del Dna ricombinante e di Asilomar, nel 1974-75, crearono nell’opinione pubblica l’idea che i biotecnologi fossero degli apprendisti stregoni. Per quanto riguarda i principi etici ai quali ci si dovrebbe riferire per governare, nei diversi paese, il genome editing, il comitato ritiene che debbano essere: promuovere il benessere (far del bene e astenersi dal far del male); trasparenza; giusta attenzione e controllo; responsabilità e adesione a elevati standard scientifici; rispetto per le persone; equità e cooperazione transnazionale.
Anna Meldolesi, E l’uomo creò l’uomo. CRISPR e la rivoluzione dell’editing genomico, Bollati Boringheri, Torino, pagg. 159, € 19
National Academy of Sciences and National Academy of Medicine, Human Genome Editing. Science Ethics and Governance, The National Academies Press, Washington D. C. pagg. 243; https:// www. nap. edu/ catalog/ 24623/ human-genome- editing- scienceethics-and- governance