S01E04: CRISPR e le nuove frontiere del Genome Editing – Potenzialità e implicazioni etiche

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S01E04: CRISPR e le nuove frontiere del Genome Editing - Potenzialità e implicazioni etiche
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Pillola estratta del episodio S01E04 del podcast "Disruptive Talks": vedere il programma completo della puntata su questa pagina.

Cos’è CRISPR

CRISPR è l’acronimo che sta per Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, una famiglia di elementi genetici batterici scoperti nel 1987 ma la cui funzione è stata compresa solo di recente. Si tratta di brevi sequenze di DNA che contengono le “istruzioni” per riconoscere e tagliare specifiche sequenze di DNA virale durante l’infezione, come meccanismo di difesa dei batteri.

La scoperta

CRISPR fu osservato per la prima volta nel 1987 da Yoshizumi Ishino e colleghi in E. coli. Tuttavia, la sua funzione rimase sconosciuta fino agli anni 2000, quando diversi gruppi di ricerca compresero il ruolo di CRISPR-Cas nell’immunità batterica.

Nel 2005, tre team indipendenti pubblicarono le loro scoperte su CRISPR come sistema immunitario adattativo. Tra i ricercatori pionieri vi furono Alexander Bolotin, Eugene Koonin, John van der Oost e Francisco Mojica.

La svolta arrivò nel 2012, quando Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna capirono come sfruttare CRISPR-Cas9 per modificare il DNA in modo mirato, gettando le basi per un’innovativa tecnica di editing genomico.

Come funziona CRISPR

In parole semplici, il sistema CRISPR funziona un po’ come le “forbici genetiche” che usiamo per ritagliare il DNA. Immaginiamo di avere un paio di forbici speciali, dotate di un mini-computer che fa da GPS e indica alle forbici il punto esatto dove tagliare.

Questo mini-computer è costituito da una breve sequenza di RNA, detta “sequenza guida”. L’enzima che fa da forbici è la proteina Cas9. Modificando la sequenza guida di RNA, possiamo dirigere con precisione le forbici Cas9 verso il gene che vogliamo tagliare, un po’ come impostare una destinazione sul GPS.

Una volta che Cas9 ha tagliato il DNA nel punto programmato, la cellula attiva i suoi meccanismi di riparazione, che ricuciono il taglio. Noi però possiamo sfruttare questo processo fornendo contemporaneamente il pezzo di DNA corretto, che verrà incorporato al posto della sequenza difettosa. È come se, mentre la cellula ricuce lo strappo, noi sostituiamo un pezzo di stoffa bucato con uno nuovo. In questo modo riusciamo a correggere le mutazioni alla base di varie malattie.

Impatto di CRISPR

CRISPR ha rivoluzionato la ricerca biomedica perché consente di editare il genoma con una precisione, versatilità e semplicità senza precedenti. Le applicazioni sono innumerevoli e stanno portando a progressi concreti in diversi campi.

Ad esempio, CRISPR viene utilizzato per creare modelli animali, come topi o scimmie, con mutazioni genetiche identiche a quelle che causano malattie umane come il morbo di Huntington o la fibrosi cistica. Questi “organismi modello” consentono di studiare più a fondo i meccanismi delle patologie e testare nuovi farmaci o terapie geniche.

In ambito di terapia genica somatica1, CRISPR è stato impiegato con successo per correggere mutazioni alla base di gravi malattie come la beta-talassemia, l’anemia falciforme e la distrofia muscolare di Duchenne, modificando il DNA delle cellule somatiche dei pazienti.

CRISPR rende possibile anche l’editing della linea germinale2 e degli embrioni. Ad esempio, si potrebbero correggere mutazioni genetiche dannose prima della nascita di un bambino, garantendogli una vita libera da gravi patologie. Tuttavia, gli impatti a lungo termine di tali interventi sono imprevedibili e pongono delicati interrogativi etici.

Implicazioni etiche

Se da un lato la correzione di difetti genetici negli embrioni potrebbe debellare terribili malattie, dall’altro la modifica della linea germinale può trasmettere alterazioni impreviste ai discendenti, con implicazioni che vanno ben oltre l’individuo. Inoltre, applicazioni cosmetiche o di potenziamento umano sollevano preoccupazioni sull’eugenetica.

In futuro, se adeguatamente regolamentato, CRISPR potrebbe davvero sconfiggere malattie genetiche debilitanti prima della nascita. Ma data l’imprevedibilità degli effetti a lungo termine, la cautela è d’obbligo.

Per questo nel 2015 un gruppo internazionale di scienziati ha chiesto una moratoria sull’uso di CRISPR negli embrioni umani destinati all’impianto, per il rischio di approcci avventati ed effetti indesiderati. Nonostante ciò, nel 2018 il ricercatore cinese He Jiankui ha annunciato la nascita dei primi bambini con DNA modificato tramite CRISPR, provocando polemiche e la sua condanna a 3 anni di carcere.

Anche in Italia si è acceso il dibattito. Nel 2017 il Comitato Nazionale per la Bioetica si è espresso raccomandando il divieto di qualsiasi sperimentazione sugli embrioni, mentre ha ritenuto ammissibile la ricerca di base su cellule germinali non destinate alla gravidanza.

Possibili temi di dibattito

Sarà importante, al momento giusto, aprire un dibattito pubblico per decidere dove tracciare confini invalicabili sull’uso della tecnologia CRISPR.

Ad esempio, è giusto modificare l’embrione umano? E se un giorno fosse possibile creare esseri umani geneticamente modificati, lo permetteremmo?

Le tematiche che potrebbero portare a dibattito in seguito all’eventuale sviluppo commerciale di tale scienza sono numerose:

  • Deriva eugenetica, con “bambini su misura” selezionati dai genitori
  • Disuguaglianze sociali, con un accesso a costi elevati e paesi più avanzati che potrebbero escludere paesi in via di sviluppo
  • Discriminazione di persone non modificate geneticamente
  • Doping genetico nello sport, con atleti geneticamente potenziati
  • Militarizzazione e uso per creare armi biologiche

Sono questioni eticamente complesse, che non hanno risposte facili.

Conclusione

In conclusione, CRISPR è una tecnologia dal potenziale enorme ma che pone delicati interrogativi etici.

Se affrontati con spirito aperto, empatia e razionalità, tali interrogativi possono portarci a conciliare progresso scientifico e tutela della dignità umana. Il futuro di CRISPR è nelle nostre mani. Sta a noi plasmarlo con saggezza per il bene comune.


Approfondimenti

1 Terapia genica somatica: consiste nella modifica del genoma di cellule somatiche, ovvero cellule che non contribuiscono alla linea germinale. Le modifiche apportate non sono trasmissibili alla prole. Viene utilizzata per curare malattie ereditarie mediante la correzione del DNA difettoso in tessuti e organi del paziente.

2 Linea germinale: si riferisce alle cellule germinali primarie (ovuli e spermatozoi) e ai loro precursori. Contribuiscono alla formazione degli embrioni e alla trasmissione dei caratteri ereditari alla prole. La modifica della linea germinale, a differenza di quella somatica, può trasmettere le alterazioni genetiche introdotte ai discendenti. Questo solleva preoccupazioni etiche in quanto le conseguenze potrebbero estendersi alle generazioni future.

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