Buon compleanno CRISPR!

II 17 agosto, se si considera il numero di Science su carta, le forbici genetiche Crispr compiranno 10 anni. Il lavoro che ne ha annunciato l’invenzione, infatti, usciva sulla rivista scientifica nell’estate 2012. Nel frattempo la tecnica è entrata in decine di sperimentazioni cliniche, ha ottenuto i primi successi e regalato il Nobel a Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna. In questo decennio, inoltre, Crispr si è evoluta. Non è più un’unica tecnica di modificazione genetica, ma una sigla ombrello, che ne comprende tante. Ognuna con i suoi pregi e qualche difetto. Luigi Naldini, pioniere della terapia genica alla vecchia e alla nuova maniera, condivide il diffuso entusiasmo per i risultati rapidamente ottenuti per alcune malattie rare. Ma il genetista dell’Istituto San Raffaele Telethon di Milano è poco incline alle celebrazioni e preferisce soffermarsi sui dubbi da fugare per proseguire in sicurezza il cammino.

«Il modello originale di Crispr usa la proteina Cas9 per tagliare la doppia elica del Dna. È la versione più rodata ma anche la più rischiosa», ci dice. Recidendo entrambi i filamenti, infatti, può dare luogo a riarrangiamenti indesiderati, estesi e difficili da evidenziare. È possibile che le cellule portatrici di macro-mutazioni siano svantaggiate e tendano a scomparire da sole, ma serviranno studi sul lungo periodo per accertarlo. Al momento, comunque, i dati sono incoraggianti.

La sperimentazione internazionale più avanzata riguarda le malattie con difetti a carico della proteina che colora i globuli rossi del sangue, ed è in corso anche in Italia. «I primi pazienti hanno raggiunto ottimi livelli di emoglobina e hanno potuto interrompere le trasfusioni», assicura Franco Locatelli, direttore del Dipartimento di Oncoematologia e Terapia Cellulare e Genica del Bambin Gesù di Roma. Sono un fratello e una sorella talassemici, a cui nel frattempo si sono aggiunti altri volontari: «Siamo a 14 soggetti per la talassemia e a 7 per l’anemia falciforme. E sta partendo anche la sperimentazione pediatrica, per i bambini tra i 2 e gli 11 anni». In questo caso la Cas9 viene usata per riavviare la produzione di emoglobina fetale, che di solito si spegne crescendo, ma può tornare utile per compensare i difetti della forma adulta.

Altri gruppi nel mondo stanno iniziando a testare gli approcci di ultima generazione. Ci sono i correttori di basi (in inglese base editing), che graffiano la doppia elica del Dna anziché reciderla, riducendo ma non annullando il rischio di mutazioni indesiderate. Gli ultimi arrivati sono i correttori a innesco (prime editing) che hanno il pregio di cambiare la sequenza senza tagliare, ma devono ancora debuttare nella clinica. A seconda di come la si usa, inoltre, Crispr può servire a silenziare un gene, sostituire una sequenza bersaglio o fare una correzione mirata.

Purtroppo, almeno per ora, i trattamenti proposti per le emoglobinopatie condividono tutti la stessa limitazione: le cellule staminali corrette fuori dal corpo e poi reinfuse possono trovare posto nel midollo del paziente solo dopo un trattamento chemioterapico invasivo. Qual è la piattaforma migliore? «C’è spazio per opzioni diverse. L’arrivo dell’ultima novità non implica che si debbano abbandonare gli approcci più sperimentati», chiarisce Naldini. Dopo aver lavorato per mettere a punto i vettori virali usati nella terapia genica classica, il suo gruppo ora usa Crispr per cambiare lunghi tratti di Dna fornendo uno stampo. «Il primo trattamento sperimentale per i nostri target classici, le immunodeficienze primarie, dovrebbe essere pronto per la clinica entro l’inizio del 2024». Ma Naldini guarda già oltre, al cosiddetto editing epigenetico, in cui non si modifica la sequenza bersaglio ma la si rende più o meno attiva grazie a cambiamenti chimici esterni. Insieme ad Angelo Lombardo è l’ideatore dell’approccio «hit and run», colpisci e fuggi, che ora viene sviluppato da una company fondata insieme a ricercatori americani.

Una delle scommesse più importanti per i prossimi 10 anni sarà ampliare il ventaglio delle malattie trattabili. A oggi il database internazionale dei trial clinici conta una ventina di sperimentazioni in cui si usa qualche variante di Crispr. Nella maggior parte dei casi sono agli inizi e non hanno ancora prodotto pubblicazioni scientifiche, ma l’elenco si va allungando. Sono ottimi i primi risultati nel contrastare l’accumulo di una proteina difettosa nel fegato (transtiretina). Fanno ben sperare i progressi per una forma comune di cecità ereditaria (amaurosi di Leber). Ma si comincia a lavorare anche su infiammazioni, infezioni e persino sull’eliminazione delle sequenze del virus Hiv inserite nel genoma umano. E ancora si usa Crispr per produrre cellule pancreatiche immunocompatibili per chi soffre di diabete, ma anche per potenziare l’immunoterapia contro alcune forme di cancro. «Al Bambin Gesù siamo interessati a quest’ultimo filone per la leucemia linfoblastica acuta T. L’editing può aumentare la persistenza e l’efficienza delle CAR-T, che sono cellule immunitarie modificate per riconoscere e attaccare i tumori», ci dice Locatelli.

Di per sé la tecnica Crispr è economica, ma un trattamento personalizzato completo finisce per costare oltre un milione di euro. La grande sfida del futuro, dunque, sarà la sostenibilità di queste terapie e la loro applicabilità su larga scala. Garantire un equo accesso, anche nei Paesi a basso reddito, è la maggior preoccupazione etica di Jennifer Doudna. Ma anche in Europa bisognerà organizzarsi: la comunità scientifica è ancora scioccata dall’abbandono del mercato europeo deciso da una company leader nella terapia genica, che ha privato tanti pazienti di un’opzione di cura valida anche se ideata nell’era pre-Crispr. Il fatto che le patologie potenzialmente trattabili con Crispr siano numerose, insomma, non garantisce che potranno essere curate così nella pratica.

BOX: Il dilemma delle cellule germinali

Non tutto ciò che è possibile deve essere lecito. Questo principio viene invocato spesso quando si parla di applicare l’editing del genoma alla riproduzione umana, allo scopo di far nascere bambini con il Dna corretto anziché per curare persone malate. La linea rossa tracciata da buona parte dei genetisti e dei bioeticisti passa da qui, dalla differenza fra terapia genica ed editing riproduttivo. Ma conta anche lo scopo di eventuali correzioni genetiche: prevenire o curare una grave patologia è un obiettivo condivisibile, mentre è discutibile l’idea di intervenire su embrioni sani per potenziarne qualche caratteristica utile. Da quando Crispr è stata inventata, la linea rossa è stata varcata solo in Cina tra il 2018 e il 2019, quando il biofisico He Jiankui ha maldestramente provato a rendere tre bambine geneticamente immuni a eventuali, future infezioni del virus Hiv.

Della salute delle bimbe non sappiamo nulla, ma il loro creatore ha scontato tre anni di carcere per abuso della professione medica. Alcuni critici muovono obiezioni di principio, invocando l’intangibilità del genoma umano. Ma più spesso è una valutazione di rischi e benefici a motivare la bocciatura. Finché si interviene sulle cellule malate di pazienti già nati, infatti, i cambiamenti genetici riguardano solo il tessuto prescelto e non possono essere trasmessi ai figli. Se invece si correggono gli ovociti, gli spermatozoi o gli embrioni, il cambiamento sarà ereditato da tutte le cellule del concepito e dalla sua progenie, generazione dopo generazione. Se qualcosa va storto, insomma, sarà tutta la discendenza a rimetterci. Prima di correre un rischio del genere, dunque, bisognerebbe sapere come il gene modificato interagisce con tutti gli altri e con l’ambiente. Provarci appare un azzardo ancor più grave se la posta in gioco non è salvare delle vite, ma inseguire il miraggio della perfezione genetica.

(Pubblicato su Corriere Salute il 7 luglio 2022)

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