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Editing genetico: tra limiti e bioetica

L’ingegneria genetica è una branca delle biotecnologie comprendente diverse tecniche in grado di manipolare il genoma. In particolare, tra le tecnologie di editing genetico di ultima generazione, quella più precisa e con maggiori potenzialità è la tecnica CRISPR-Cas9. Essa permette di rimuovere, aggiungere o modificare specifiche sequenze di DNA.

Ma vediamo un po’ meglio di cosa si tratta.

Che cos’è la tecnica CRISPR-Cas9?

CRISPR è un sistema naturale di immunità dei batteri, che gli permette di difendersi contro i virus patogeni tramite la memoria delle infezioni virali passate. Questo sistema è stato adattato per l’uso in laboratorio. Il sistema CRISPR è costituito da un RNA guida complementare alla sequenza di DNA da modificare. Una volta riconosciuta la posizione precisa del genoma, guida l’endonucleasi Cas9 (la cosiddetta “forbice molecolare” in grado di scindere il DNA) verso il sito bersaglio, in modo che questa effettui un taglio dove successivamente avranno luogo le modifiche del genoma.

Questa tecnica può essere applicata a vari ambiti della ricerca, dimostrando così la sua versatilità. Pensiamo per esempio all’agricoltura, in cui le piante vengono migliorate rendendole più resistenti alle malattie, ai parassiti e agli stress ambientali, aumentando di conseguenza la produttività. Alcune modifiche mirano direttamente alla linea germinale delle piante, velocizzando i tempi di riproduzione. Tutto ciò potrebbe diventare un’arma a nostro favore contro la malnutrizione.

Oltre all’agricoltura, un altro campo di applicazione riguarda l’allevamento, con la possibilità di poter migliorare il benessere degli animali, la resistenza alle malattie e la qualità della carne.

Per ultima, ma non per importanza, citiamo le applicazioni di CRISPR-Cas9 in medicina. L’editing genetico ha aperto nuove strade per la cura di malattie causate da mutazioni, come l’anemia falciforme e la β-talassemia trasfusione-dipendente. Queste patologie sono caratterizzate dalla produzione di globuli rossi anomali, che non permettono il corretto apporto di ossigeno nell’organismo, oltre a una serie di altre problematiche.

La terapia consiste nell’effettuare l’editing nelle cellule staminali emopoietiche prelevate dal paziente, con lo scopo di produrre emoglobina funzionante (emoglobina fetale) bloccando la funzione di uno specifico gene. L’emoglobina fetale infatti viene normalmente prodotta fino a pochi mesi dopo la nascita, dopo di che viene sostituita dall’emoglobina adulta. Nei pazienti con β-talassemia e drepanocitosi, l’emoglobina adulta non svolge la sua corretta funzione. Dopo aver effettuato l’editing, le cellule staminali vengono reinfuse nel paziente.

Le limitazioni della tecnica CRISPR-Cas9

Nonostante il potenziale di CRISPR-Cas9, questa tecnica presenta comunque delle limitazioni. I problemi maggiori riguardano le applicazioni in ambito umano. CRISPR-Cas9 si distingue per la sua precisione e accuratezza, definite dal rapporto tra le modifiche genetiche effettuate nel sito bersaglio corretto e quelle avvenute in siti non desiderati, nonché dalle modifiche che daranno l’effetto genetico prospettato.

Un editing genetico impreciso si verifica quando l’endonucleasi sito-specifica Cas9 riconosce sequenze diverse da quella bersaglio, con il rischio di apportare modifiche non volute. Questo perché l’RNA guida ammette alcuni appaiamenti scorretti, rendendo il sistema CRISPR-Cas9 non infallibile.

Un altro rischio a cui si può andare incontro è la possibilità di mutazioni esterne al sito target e alterazioni cromosomiche nelle cellule somatiche e negli embrioni. La manipolazione dell’embrione può portare infatti a risposte inaspettate, come la scomparsa del cromosoma in cui è stato eseguito l’editing o di un suo segmento, con la possibilità di causare problemi di salute ancora difficili da predire.

Problematiche di tipo etico e sociale riguardo alla tecnica CRISPR-Cas9

L’analisi dei possibili rischi sulla linea germinale umana, insieme a problematiche di tipo etico e sociale, hanno portato a numerosi dibattiti all’interno della comunità etica. Dibattiti intensificati da uno scandalo avvenuto nel 2018: lo scienziato He Jiankui manipolò degli embrioni con l’editing genetico con lo scopo di eliminare l’espressione di uno specifico recettore per l’HIV al fine di renderli resistenti al virus, portando alla nascita di due gemelle. L’evento ha così violato le norme etiche e scientifiche, portando alla necessità di avere una regolamentazione adeguata dell’editing genetico in tempi molto più brevi.

A seguito dell’accaduto, numerose scienziate e numerosi scienziati hanno richiesto una moratoria (una sospensione temporanea) della pratica dell’editing genetico sugli embrioni umani. L’obiettivo della moratoria era anche quello di definire un quadro normativo internazionale, promuovendo il dibattito nella comunità scientifica ma anche in associazioni di pazienti con malattie genetiche e in gruppi religiosi, in modo da poter ottenere un ampio consenso sociale.

Molte questioni infatti rimangono dei punti irrisolti, visti anche i potenziali rischi (talvolta anche imprevedibili) della tecnica CRISPR. È importante infatti valutare il rapporto rischio/beneficio dell’editing genetico e renderlo eticamente accettabile, ma è molto difficile vista la complessità dei sistemi biologici e le limitazioni tecniche. Il sistema CRISPR sulla linea germinale umana può inoltre determinare caratteri fenotipici vari, talvolta non correlati tra loro. Poiché il fenotipo è influenzato da numerosi fattori, quali quelli ambientali, genetici ed epigenetici, bisogna avere una conoscenza approfondita di tutte le variabili che determinano il fenotipo.

Un altro aspetto da non sottovalutare riguarda le applicazioni dell’editing genetico che non si fermano alla prevenzione di patologie ereditarie, ma che potrebbero essere impiegati per selezionare tratti e caratteristiche dei futuri esseri umani in base a desideri e decisioni di altre persone. Viene inteso come “potenziamento genico terminale” e va ben oltre l’uso per promuovere la salute dell’individuo. Una questione che apre un’ulteriore sfida etica, in quanto non è chiaro quale sia il confine tra scopo terapeutico e quello di mero potenziamento. Inoltre, non sempre potrebbe essere fattibile per questo scopo, poiché le caratteristiche genetiche di un essere umano sono influenzate da fattori come l’epigenetica e fattori ambientali (come detto anche precedentemente), per cui sarebbe difficile prevedere con precisione il miglioramento attraverso l’editing di uno o più geni.

Entrambe le questioni sopra citate potrebbero quindi andare contro il principio bioetico della non-maleficenza, legato al “Primum Non Nocere” ippocratico, secondo il quale non si deve fare del male o arrecare danni all’individuo o alla società.

Manca inoltre un consenso unanime sulla tempistica che permetta di determinare quando un embrione acquisisce lo “status di persona”, e quindi, meritevole di vedere riconosciuti i diritti umani inalienabili. In diverse fasi di vita dell’embrione invece, non si sa bene quali diritti gli si debbano riconoscere. Inoltre, si dovrebbe considerare anche il rispetto del principio bioetico di autonomia, secondo il quale ogni individuo deve avere il diritto di prendere decisioni autonome riguardo al proprio corpo e la propria salute, e l’essere umano non ancora nato non ha questa capacità.

Le terapie con editing genetico hanno sollevato anche il rischio che le cure eseguite con questa tecnica non siano accessibili a tutta la popolazione, facendo distinzioni economiche e sociali e aumentando le disparità. Secondo il principio bioetico di giustizia deve essere garantita una distribuzione equa delle risorse all’interno della società e, in questo caso, un accesso equo alle terapie genetiche.

Le normative globali sull’editing nella linea germinale umana

Le normative globali sull’editing nella linea germinale umana variano tra le varie nazioni, alcune più o meno permissive di altre. Alcuni esempi riguardano il Regno Unito e la Cina, in cui la ricerca che richiede la modifica di embrioni, gameti e precursori dei gameti è consentita, a patto che vengano distrutti subito dopo e quindi non comportino l’impianto di embrioni modificati. In altre nazioni, come la Germania, l’Australia e il Canada, l’editing genetico è vietato sugli embrioni umani, indipendentemente dal fatto che siano destinati o no all’impianto. Paesi come l’Italia, la Colombia e il Belgio, prevedono delle eccezioni per l’applicazione dell’editing genetico sulla linea germinale. In Italia per esempio, come disposto dalla legge 40/2004, l’embrione acquisisce diritti al momento della fecondazione. L’uso degli embrioni è vietato per qualsiasi ricerca, a meno che non serva per il miglioramento delle condizioni terapeutiche dell’embrione stesso e qualora non siano disponibili altre alternative.

Nel 2021 inoltre, l’OMS ha formulato delle linee guida in cui viene sottolineata l’importanza della cooperazione internazionale e del dialogo e la necessità di una regolamentazione rigorosa della pratica dell’editing genetico in tutti i Paesi del mondo.

Lo scopo è quello di assicurarsi che gli studi clinici siano sottoposti a una scrupolosa valutazione tramite anche la creazione di registri in cui inserire gli studi regionali e nazionali e lo sviluppo di un meccanismo che permetta la segnalazione di studi illegali, non etici e non sicuri.

Le differenze sulle regolamentazioni adottate dai vari Paesi, rendono necessaria una normativa comune su scala globale, promuovendo la trasparenza e il dialogo tra le varie comunità scientifiche ed etiche.

Visto l’avanzare della tecnologia e della ricerca così impellente, bisogna che le normative stiano al passo per garantire il rispetto della dignità e dei diritti umani, nonché l’equità e il benessere dell’intera popolazione. In questo modo si potrebbe sfruttare appieno il potenziale di CRISPR per la salute umana, senza scendere a compromessi sui nostri valori fondamentali.

Fonti:

Ansori AN, Antonius Y, Susilo RJ, Hayaza S, Kharisma VD, Parikesit AA, Zainul R, Jakhmola V, Saklani T, Rebezov M, Ullah ME, Maksimiuk N, Derkho M, Burkov P. Application of CRISPR-Cas9 genome editing technology in various fields: A review. Narra J. 2023 Aug;3(2):e184. doi: 10.52225/narra.v3i2.184. Epub 2023 Aug 27. PMID: 38450259; PMCID: PMC10916045.

Piergentili R, Del Rio A, Signore F, Umani Ronchi F, Marinelli E, Zaami S. CRISPR-Cas and Its Wide-Ranging Applications: From Human Genome Editing to Environmental Implications, Technical Limitations, Hazards and Bioethical Issues. Cells. 2021 Apr 21;10(5):969. doi: 10.3390/cells10050969. PMID: 33919194; PMCID: PMC8143109.

Marchant GE. Global Governance of Human Genome Editing: What Are the Rules? Annu Rev Genomics Hum Genet. 2021 Aug 31;22:385-405. doi: 10.1146/annurev-genom-111320-091930. Epub 2021 Mar 5. PMID: 33667117.

L’editing del genoma e il sistema CRISPR/Cas9.

Raccomandazioni sull’editing del genoma umano.

Cover Photo by Canva.

Roberta Maria Serra
Roberta Maria Serra attualmente studia per diventare biologa. Da sempre appassionata di scienza, quando era piccola sognava di studiare le stelle. Da grande, questo sogno ha solo mutato forma: dentro ognuno di noi c’è un universo che va ancora scoperto e studiato, per aiutarci a vivere meglio. Il suo obiettivo è quello di poter combinare la curiosità per la scienza a un’altra sua passione, la scrittura.

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