Novità della ricerca – Biologia
Correzione di difetti ereditari in embrioni umani grazie a CRISPR–Cas9
Il 2 agosto è stato pubblicato su Nature un esperimento che utilizza la tecnica CRISPR–Cas9 per correggere il DNA di alcuni embrioni umani: grazie all’editing genetico è stata corretta una mutazione all’origine della cardiomiopatia ipertrofica, una malattia del muscolo cardiaco che colpisce circa una persona su 500 e può causare morte improvvisa e insufficienza cardiaca. Una singola copia “sbagliata” del gene Mybpc3 che si trova sul cromosoma 11 può determinare l’insorgere della malattia.
La notizia era stata anticipata nei giorni precedenti sulla Mit Technology Review.
L’esperimento è stato condotto da Shoukhrat Mitalipov e altri ricercatori dell‘Oregon Health & Science University di Portland, in collaborazione con Jun Wu del Salk Institute a La Jolla, California e con altri scienziati coreani e cinesi.
Il team ha prodotto in vitro numerosi zigoti fertilizzando ovociti prelevati da donatrici sane con spermatozoi di un maschio portatore eterozigote della mutazione (dotato di una copia mutata e una normale del gene).
Al momento della fecondazione in vitro, insieme agli spermatozoi portatori del gene malato, i ricercatori hanno introdotto anche CRISPR–Cas9, un sistema composto da due elementi: un enzima capace di tagliare il Dna come un vero e proprio paio di forbici e una sequenza di “lettere” genetiche “scritte” dai ricercatori in laboratorio per indicare il punto esatto in cui tagliare. I ricercatori hanno usato Crispr-Cas9 per tagliare via la sequenza genica mutante e poi hanno monitorato come gli embrioni umani riparavano queste fratture del Dna. Finora due esperimenti simili su embrioni umani erano stati condotti in Cina nel 2015 e 2016: i risultati non erano stati soddisfacenti perché Crispr aveva prodotto tagli in punti sbagliati del DNA. In quest’ultimo esperimento invece nella maggior parte dei casi le interruzioni sono state riparate in modo efficiente utilizzando la copia non mutata del gene del donatore. Alla fine circa due terzi degli embrioni contenevano due copie del gene sane cioè libere dalla mutazione. Gli autori hanno anche trovato un modo per eliminare il mosaicismo, fenomeno in cui gli embrioni sono composti da due o più tipi di cellule geneticamente differenti. Mentre l’approccio cinese presentava diversi limiti, i risultati indicano che quello statunitense potrebbe avere ulteriori sviluppi positivi perché l’utilizzo di Crispr-Cas9 è più mirato e più sicuro. Altro aspetto positivo: non sono state evidenziate mutazioni fuori bersaglio. Questi risultati, secondo gli autori, suggeriscono che un simile approccio potrebbe essere utile per la correzione di altre mutazioni ereditarie negli embrioni umani, in combinazione con la diagnosi pre-impianto. Siamo vicini alla progettazione di neonati su misura? Il dibattito è aperto e va approfondito prima di arrivare a esplorare le applicazioni cliniche di questa tecnica: le modifiche ottenute, infatti, si trasmettono alla prole.
Lo sviluppo degli embrioni corretti è comunque stato bloccato dopo alcuni giorni: nessuna gravidanza è in programma.
Angela Colli
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23305.html?foxtrotcallback=true
https://www.technologyreview.com/s/608350/first-human-embryos-edited-in-us/
https://www.technologyreview.com/s/608350/first-human-embryos-edited-in-us/
https://www.nature.com/news/crispr-fixes-disease-gene-in-viable-human-embryos-1.22382