La tecnologia mostra nuovi risultati.
Le forbici molecolari CRISPR-Cas9 continuano a essere provate su diversi bersagli. Mentre alcuni scienziati stanno testando la terapia genica su esseri umani adulti, altri discutono se sia accettabile applicarla agli embrioni unicellulari e altri ancora hanno scelto un obiettivo intermedio. Hanno cercato di modificare i geni dei feti di topo “adulti” nell’utero e di salvarli da una malattia polmonare mortale.
La comunità scientifica sta appena iniziando a esplorare i limiti del sistema CRISPR-Cas9 per “aggiustare” le persone. Finora ci siamo avvicinati di più alla correzione delle malattie monogenetiche, patologie ereditarie causate da mutazioni in un singolo gene. Se l’embrione ha un solo mutante di due copie del gene, allora può essere tagliato, lasciando intatto il secondo. Secondo questo principio, gli scienziati hanno recentemente salvato i topi dall’invecchiamento precoce e dalla distrofia muscolare.
Negli esperimenti precedenti, i ricercatori hanno lavorato con animali adulti o con embrioni unicellulari. Il primo modo è scomodo perché è impossibile consegnare contemporaneamente “forbici” molecolari a tutti i tessuti del corpo, quindi il tessuto nervoso non viene praticamente “riparato”. Inoltre, molti organi di topi adulti (e anche umani) sono protetti dall’invasione esterna, come la pelle o i polmoni, e l’efficienza della loro modifica è bassa. Per quanto riguarda gli embrioni unicellulari, non sappiamo ancora se tali esperimenti sugli esseri umani saranno consentiti nel prossimo futuro. Inoltre, allo stadio unicellulare, è impossibile determinare se l’embrione abbia effettivamente ereditato il gene mutato dai suoi genitori e se sia necessario modificarlo.
Pertanto, i ricercatori americani hanno scelto la terza via. Hanno sperimentato con embrioni di topi “adulti” di 16 giorni (la gravidanza stessa in questi animali dura circa 20 giorni). L’obiettivo per loro era una malattia polmonare congenita causata da una mutazione nel gene Sftpc. È responsabile della secrezione del tensioattivo, il muco che riveste l’interno dei polmoni. Una mutazione in Sftpc fa sì che i precursori del surfattante si accumulino all’interno delle cellule polmonari invece di lasciarle.
Di conseguenza, le cellule muoiono, i polmoni perdono la loro elasticità, l’efficienza degli scambi gassosi diminuisce e il portatore della mutazione muore poco dopo la nascita. Solo un trapianto di polmone può aiutarlo.
I ricercatori hanno lavorato con topi eterozigoti portatori di una sola delle copie mutate del gene. I virus “neutralizzati” che trasportano i geni CRISPR-Cas9 sono stati iniettati direttamente nel liquido amniotico di una madre incinta di topo. Successivamente, gli embrioni hanno “inalato” i virus insieme al liquido e, per stimolare questo processo, la madre è stata brevemente posta in una camera con un alto contenuto di anidride carbonica. Gli embrioni non avevano più abbastanza ossigeno e di riflesso “inalavano” più a fondo. Quindi l’efficacia dell’editing è stata valutata nelle diverse fasi di sviluppo: pochi giorni dopo l’iniezione, nei primi giorni dopo il parto e successivamente fino a 6 mesi di vita indipendente.
Si è scoperto che la tecnica consente di modificare circa il 20% delle cellule polmonari: smettono di accumulare prodotti in eccesso e rilasciano il tensioattivo sulla superficie.
Questo dato rimane stabile per almeno 6 mesi dopo la nascita. Allo stesso tempo, tutti i tipi di cellule epiteliali polmonari possono essere modificati, mentre le cellule del tessuto vascolare e connettivo sottostante rimangono intatte. Anche altri organi dei topi non sono cambiati a livello genetico, ad eccezione di alcune cellule dell’apparato digerente, dove è arrivata parte del liquido amniotico ingerito. Ciò significa che la nuova tecnologia non colpisce solo le cellule inaccessibili in età adulta, ma bypassa anche altri sistemi di organi e quindi non provoca effetti collaterali.
Vero, la sopravvivenza dei topi lascia ancora molto a desiderare.
La stessa tecnica di modifica porta a un’elevata mortalità: solo il 25% dei topi di controllo (sani) a cui sono stati iniettati virus con CRISPR-Cas9 è sopravvissuto. Tra i topi malati e modificati, solo il 5,7% ha superato la soglia dei 6 mesi. La cifra sembra esigua, ma vale la pena ricordare che i topi malati muoiono senza cure nelle prime ore dopo la nascita.
Pertanto, il primo tentativo di applicare la nuova tecnologia ha portato a certi risultati e i ricercatori sperano di renderla più efficiente e di ampliare il campo della sua applicazione. Aggiungono che l’editing selettivo dei singoli sistemi di organi ci solleva dal rischio di modificare geneticamente le cellule germinali dell’embrione, rimuovendo così uno dei problemi etici più acuti della scienza moderna.