Dna modificato: cosa fa oggi la scienza

Se la notizia fosse confermata, si tratterebbe di una “rivoluzione” nel campo della scienza applicata all’essere umano e in particolare della genetica preventiva. Il ricercatore He Jiankui di Shenzhen, in Cina, ha annunciato di aver preso parte a una sperimentazione senza precedenti: con un team di connazionali avrebbe modificato il Dna di embrioni di sette coppie che si erano sottoposte a trattamenti di fertilità. In un caso la gravidanza sarebbe arrivata a termine, portando alla nascita di due gemelline con geni modificati in modo da prevenire l’infezione da HIV e dunque impedire di ammalarsi di Aids.

Una notizia alla quale non ci sono ancora conferme ufficiali, ma che risulterebbe uno “tsunami”, anche perché si sarebbero seguiti protocolli non ammessi negli Stati Uniti, ossia l’altro Paese nel quale da tempo si sperimentano tecniche di modificazione genetica. “Nessuno fino ad ora ha mai fatto sperimentazioni su embrioni impiantati, ma solo su cellule adulte e solo per curare malattie già conclamate, non a scopo di prevenzione. Questo tipo di intervento, inoltre, non dà garanzie sui risultati e non esclude che i bambini nati con Dna modificato possano ammalarsi di tumore” spiega a Donna Moderna il Direttore del Dipartimento di Scienze umane del Cnr, Gilberto Corbellini.

Le tre novità

“Le novità, in questo caso sono principalmente tre: la prima è che, se fosse confermato, significherebbe che è stata fatta una modifica che si trasmette alle generazioni successive; le due gemelle con Dna modificato, se avranno figli, trasmetteranno loro questa mutazione genetica, che però non dà garanzie di avere soggetti sani, perché potrebbe dar luogo ad altre modificazioni in grado di far sorgere malattie come i tumori” spiega Corbellini, che è anche professore di Bioetica alla Sapienza di Roma.

“In secondo luogo si tratterebbe di una modifica che viene fatta non per curare una malattia, ma su embrioni sani: si interviene su un recettore che ci mette a rischio di contrarre malattia come l’Aids, nel caso in cui il nostro organismo incontrasse il virus dell’Hiv. E’ un intervento inutile, perché si tratta di una malattia che si può evitare anche in altri modi. In pratica si modificano persone sane, per renderle più protette rispetto a soggetti normali. Questo significa che, se accadesse una pandemia, queste persone più protette non si ammalerebbero. E’ un tipo di sperimentazione, dunque, ritenuta non accettabile da un punto di vista etico. Entrare nel campo della linea germinale finora era considerato un tabù come l’eugenetica, la manipolazione dei geni umani per arrivare a soggetti più forti” prosegue l’esperto.

“In terzo luogo non va dimenticato che è accaduto (o sarebbe accaduto) in Cina, un Paese dove non c’è una democrazia liberale. Si dice che ci sia un consenso informato da parte dei soggetti che si sono sottoposti ai test, ma non è stato mostrato e si è detto che non sarà possibile identificare o intervistare queste persone. Tra l’altro anche in Cina questa manipolazione è vietata, ma non esiste una legge che punisca, ma solo un regolamento. Il sospetto è che il ricercatore che avrebbe condotto questi test lo avrebbe fatto per risolvere un problema, come quello dell’Hiv, per ingraziarsi i segretari del Partito comunista al potere in Cina” aggiunge il professore.

Dna e tumori

“Il campo di applicazione delle modifiche del Dna al momento è invece soprattutto quello oncologico: nei tumori, con queste tecniche, si può intervenire con modifiche su cellule del sistema immunitario e in particolare sui linfociti T, apportando correzioni per riconoscere alcuni antigeni dei tumori e aggredirli in modo più efficace. C’è però un problema: non si sa bene se le mutazioni, oltre a modificare i punti su cui si vuole intervenire, possano avere effetti anche in altri geni, magari generando altri tipi di cancro. Uno degli ostacoli principali, infatti, è il fatto che modificando il genoma umano possono sorgere tumori. Insomma, non è una tecnica ancora sicura, il problema etico fondamentale è questo: se davvero è stato modificato il Dna delle due gemelle cinesi, non si hanno garanzie che per il futuro delle bambine. Mancano dati: il ricercatore cinese sostiene di avere fatto sperimentazioni sui topi, ma non le ha mai mostrate” conclude Corbellini.

Il “taglia e cuci” del Dna

Il CRISPR/CAS9 è noto anche come “taglia e cuci” del genoma: è una tecnica per intervenire sul Dna delle cellule, ossia la molecola all’interno di tutte le cellule stesse, che contiene il patrimonio genetico. È stata utilizzata a partire dal 2012 da parte degli scienziati dello Howard Hughes Medical Institute University of California, diventando una delle tecniche di editing del Dna più diffuse. “Consiste nel tagliare ed eliminare un gene malato e sostituirlo con uno sano” spiega a Donna Moderna Marco Pierotti, membro della Sottocommissione Ricerca Scientifica e Trasferimento tecnlogico della Fondazione Cariplo di Milano. “A questo proposito si parla anche di ‘bisturi molecolari’. Si interviene sul genoma manipolandolo per curare alcune malattie, ad esempio alcuni tumori al seno nei quali si riscontra una mutazione del gene BRCA1. Il gene mutato, in pratica, può essere riscritto come gene sano” aggiunge Pierotti, a lungo Direttore Scientifico dell’Istituto Nazionale dei Tumori di Milano.

Cosa si sa finora

A dare notizia della modificazione del Dna condotta in Cina a scopi preventivi è stata la Technology Review, la rivista del Massachusetts Institute of Technology (MIT), che cita un documento della Southern University of Science and Technology di Shenzhen, in Cina. Potrebbe trattarsi, dunque, dell’esito di una serie di sperimentazioni già avviate da tempo da Pechino.
Fin dallo scorso gennaio, con il via ad alcuni test in America e Cina, il 2018 è stato considerato l’anno del CRISPR/CAS9 cioè dell’editing genetico. Ma già nel 2015, come spiegato in un’inchiesta del Wall Street Journal, grandi cliniche cinesi hanno compiuto test per modificare il genoma umano utilizzando il metodo CRISPR/CAS9, grazie ad una legislazione molto flessibile. In particolare, tre anni fa alcuni ricercatori cinesi avevano mutato il genoma di alcuni embrioni umani non vitali.
In ambito oncologico, invece, il medico Lu You dell’Università di Pechino ha avviato da tempo un’immunoterapia per rafforzare il sistema immunitario nei pazienti affetti in particolare da tumore al polmone, modificando in laboratorio il Dna dei linfociti T.
Sempre secondo la Technology Review, anche la Oregon Health and Science University negli USA ha portato a termine con successo diversi studi sull’editing genetico su embrioni umani.

I precedenti

Il precedente più importante fino ad ora è stato condotto negli Stati Uniti nel 2017 su Brian Madeux, un paziente di 44 anni affetto da una rara malattia metabolica congenita, la Sindrome di Hunter. Un team di medici di Oakland (California) è intervenuta “aggiustando” il gene responsabile della malattia. La prospettiva è quella di applicare la stessa tecnica anche ai malati di emofilia. Si è trattato del primo caso di intervento su un paziente non in laboratorio.

Anche in Gran Bretagna negli scorsi è stato ritenuto “ammissibile” l’editing del genoma degli embrioni, speramatozoi e ovociti, con le tecniche che permettono il “taglie e cuci”, come la CRISPR/CAS9, ma con una precisazione: “Solo nella garanzia del benessere dell’individuo, sia fisico che sociale”. Così si è espresso, infatti, il Comitato Etico del Regno Unito in un rapporto nel quale il presidente, Dave Archard, ha chiarito: “Sono in corso enormi progressi della ricerca e la possibilità di utilizzare la modifica del Dna nella riproduzione per proteggere la salute del bambino offre un approccio radicalmente nuovo e potrebbero esserci buone ragioni per consentirla”.

Bambini OGM?

Al momento in Europa non ci sono ancora applicazioni pratiche sull’essere umano. L’unico campo per il quale si è parlato della tecnica CRSPR/CAS9, oltre alle prospettive di cura oncologica, è quello agricolo. Lo scorso luglio la Corte di Giustizia europea ha stabilito che le piante ottenute con qualsiasi tecnica di mutagenes, dunque anche il “taglia e cuci”,  dovrebbero in ogni caso rientrare nelle leggi che riguardano l’uso di organismi geneticamente modificati (gli OGM). Per questo si parla di “bambini OGM” nelle sperimentazioni cinesi e americane, dove il CRSPR/CAS9 è studiato in particolare su mais e soia.
Proprio negli Usa l’università della Pennsylvania è diventata il primo centro fuori dalla Cina a sperimentare questa tecnica sugli umani, in particolare osservando l’effetto dell’editing genetico su 18 pazienti. Il test, iniziato 9 mesi fa, si concluderà nel 2033. Secondo quanto pubblicato su clinicaltrials.gov, i pazienti selezionati sono soggetti ai quali è stato diagnosticato un tumore, in particolare melanoma, mieloma multiplo e sarcoma. Su questo campione i ricercatori intervengono tagliando la sezione ‘difettosa’ del gene e sostituendola con una ‘sana’, per guarirli. In questo caso, sono modificati due geni nelle cellule T del sistema immunitario: uno che serve per la produzione di una proteina utilizzata dal cancro per eludere le difese immunitarie e un altro che invece è responsabile della regolazione dei recettori che individuano ‘pericoli esterni’.

Il vero salto di qualità rispetto ai precedenti interventi sul Dna è il fatto che finora gli studi sull’uomo hanno riguardato le cellule somatiche, dunque le cellule differenziate dei tessuti. In pratica si è modificato il Dna solo delle cellule somatiche e non il loro “intero organismo”. Nel secondo caso, invece, si interviene con mutazioni che sono ereditabili anche in futuro. A preoccupare sono le possibili conseguenze di queste trasformazioni, che riguardano gli embrioni. Non ci sono dati al momento né sul’efficacia in termini di prevenzione né sulla sicurezza di queste tecniche.

Tra scienza ed etica

“Questo campo di studio è molto delicato. È da tempo che si parla del confine tra etica e scienza, a partire dagli studi sugli animali. Di recente a un convegno organizzato dalla Fondazione Cariplo si è discusso di questo aspetto, partendo dalle sperimentazioni sul clonaggio somatico degli scimpanzé. Il problema è che occorre fare i conti anche con contesti culturali differenti. In occidente le ricerche scientifiche sono state condotte in parallelo con idee etiche: basti pensare che all’università un tempo scienza ed etica erano un’unica disciplina. Oggi, invece, questa ‘tecno-scienza’ che rende possibili molti risultati, è sviluppata anche in ambiti come quello cinese, dove la cultura è molto differente. Occorre definire l’utilizzo di certe scoperte, che sono importanti se rimangono a beneficio della salute di molti, ma possono anche sfuggire di mano se vanno oltre lo scopo di cura di malattie e quindi invadono il campo della programmazione di esseri umani, seppure con l’idea di eliminare possibili patologie” conclude Pierotti.
Non a caso negli Usa si è cercato di indicare un quadro entro il quale poter sperimentare secondo criteri etici, pubblicando il rapporto Human genome editing: Science, Ethics and Governance della National Academy of Sciences (Nas) e della National Academy of Medicine (Nam). Redatto in un anno, il report indica una serie di raccomandazioni scientifiche, implicazioni etiche e politiche che gli interventi sul Dna delle cellule germinali, se messi in pratica, porterebbero comportare.