Lo strumento di editing genetico è in fase di sperimentazione sulle persone e il primo trattamento potrebbe essere approvato quest’anno.
Dimenticate He Jiankui, lo scienziato cinese che ha creato bambini geneticamente modificati. Quando si parla di editing genetico, invece, si dovrebbe pensare a Victoria Gray, la donna afroamericana che dice di essere guarita dai sintomi dell’anemia falciforme.
Questa settimana a Londra gli scienziati si riuniscono per il Terzo Summit Internazionale sull’editing del genoma umano. È il grande evento sull’editing genetico, in cui i ricercatori stupiscono il pubblico con la loro nuova capacità di modificare il DNA e i moralisti si preoccupano di cosa significhi tutto questo.
L’evento ha preso il via lunedì con una panoramica di quello che gli organizzatori hanno definito l'”uso improprio” della tecnologia in Cina per la creazione di neonati geneticamente progettati nel 2018. La vicenda ha fatto scoppiare una polemica di ordine etico e ha sollevato profonde domande sull’opportunità di intromettersi nell’evoluzione.
Ma il dibattito sui bambini fatti a tavolino distrae dalla vera storia: come l’editing genetico sta cambiando la vita delle persone, attraverso trattamenti utilizzati su adulti gravemente ammalati.
Secondo un calcolo condiviso con MIT Technology Review da David Liu, specialista di editing genetico dell’Università di Harvard, sono attualmente in corso più di 50 studi sperimentali che utilizzano l’editing genetico su volontari umani per trattare qualsiasi cosa, dal cancro all’HIV, alle malattie del sangue.
La maggior parte di questi studi – circa 40 – coinvolge il CRISPR, il più versatile dei metodi di editing genetico, sviluppato solo 10 anni fa.
È qui che entra in gioco Gray. È stata una delle prime pazienti trattate con la procedura CRISPR, nel 2019, e quando si è rivolta al gruppo a Londra, la sua storia ha lasciato la sala in lacrime.
“Oggi sono qui davanti a voi per dimostrare che i miracoli esistono ancora”, ha detto la Gray a proposito della sua battaglia contro la malattia, in cui le cellule del sangue deformate che non trasportano abbastanza ossigeno possono causare forti dolori e anemia.
Ma il caso di Gray mostra anche gli ostacoli che si pongono alla prima generazione di trattamenti CRISPR, talvolta definita “CRISPR 1.0”. Saranno estremamente costosi e difficili da implementare e potrebbero essere rapidamente sostituiti da una prossima generazione migliorata di farmaci per l’editing.
L’azienda che sta sviluppando il trattamento di Gray, Vertex Pharmaceuticals, afferma di aver trattato più di 75 persone nei suoi studi sulla falcemia e su una malattia correlata, la beta-talassemia, e che entro un anno la terapia potrebbe essere approvata per la vendita negli Stati Uniti. Si prevede che sarà il primo trattamento con tecnologia CRISPR a essere messo in vendita.
Vertex non ha detto quanto potrebbe costare, ma ci si può aspettare un prezzo di milioni di euro.
Una rivelazione
I ricercatori affermano che il percorso di avvicinamento della tecnica all’uso in medicina è stata straordinariamente veloce. “Credo che CRISPR abbia superato ogni precedente tecnologia di terapia genomica”, afferma Fyodor Urnov, ricercatore dell’Università della California, Berkeley.
Per gli scienziati, CRISPR è una rivelazione per il modo in cui può tagliare il genoma in punti specifici. È costituito da una proteina in grado di effettuare questi tagli accoppiata a una breve sequenza genica che agisce come un GPS, raggiungendo un punto predeterminato nei cromosomi di una persona.
Inoltre, è molto facile modificare quella sequenza GPS, afferma Jennifer Doudna, la biochimica di Berkeley che ha vinto il Nobel per l’invenzione del metodo. “CRISPR è una tecnologia che permette di modificare il DNA in modo programmato”, ha ricordato al pubblico del summit.
Oltre a Vertex, una serie di aziende biotecnologiche, come Intellia, Beam Therapeutics ed Editas Medicine, spera di poter utilizzare questa tecnologia per sviluppare trattamenti che funzionino. Molte di loro stanno conducendo le sperimentazioni elencate da Liu. Ma non tutte le sperimentazioni avranno successo.
A gennaio, ad esempio, l’azienda biotecnologica Graphite Bio di San Francisco ha dovuto interrompere i propri test su un trattamento di editing per la cura della falcemia, dopo che i valori delle cellule del sangue del primo paziente erano scesi pericolosamente. Il problema era causato dal trattamento stesso. Le azioni di Graphite sono crollate di oltre il 90% e ora il futuro dell’azienda è in discussione.
Il trucco di tutti questi sforzi rimane quello di portare il CRISPR nel luogo in cui deve andare nel corpo. Non è facile. Nel caso di Gray, i medici hanno rimosso le cellule del midollo osseo e le hanno modificate in laboratorio. Ma prima di reinserirle nel suo corpo, la donna è stata sottoposta a una dura chemioterapia che ha ucciso il midollo osseo rimanente per fare spazio alle nuove cellule.
LLUIS MONTOLIU
In sostanza, il trattamento Vertex richiede un trapianto di midollo osseo. Si tratta di un’operazione già di per sé impegnativa, che non tutti i pazienti sono in grado di affrontare. Vertex ritiene che il trattamento sia adatto ai casi “gravi”, un mercato che secondo le sue stime comprende 32.000 persone in Europa e negli Stati Uniti.
Anche in questo caso, i pazienti non otterranno i trattamenti se gli assicuratori e i governi si rifiutano di pagare. È un rischio reale. Ad esempio, un’altra terapia genica per la beta-talassemia, sviluppata da Bluebird Bio, è stata ritirata dal mercato europeo dopo che i governi si sono rifiutati di pagare il prezzo di 1,8 milioni di dollari.
CRISPR 2.0
La prima generazione di trattamenti CRISPR è limitata anche da un altro punto di vista. La maggior parte utilizza lo strumento per danneggiare il DNA, spegnendo essenzialmente i geni: un processo notoriamente descritto come “vandalismo del genoma” dal biologo di Harvard George Church.
Tra i trattamenti che tentano di rompere i geni ce n’è uno progettato per cercare di eliminare l’HIV. Un altro è quello che ha ricevuto Gray. Rompendo una parte specifica del DNA, il suo trattamento sblocca una seconda versione del gene dell’emoglobina, che normalmente le persone usano solo da bambini. Poiché l’emoglobina è la proteina errata della falcemia, l’avvio di un’altra copia risolve il problema.
Una selezione di studi di gene-editing su volontari umani, per tipo di malattia (Link nell’immagine per il chart)
Secondo l’analisi di Liu, due terzi degli studi attuali mirano a “disturbare” i geni in questo modo.
Il laboratorio di Liu sta lavorando ad approcci di editing genetico di nuova generazione. Anche questi strumenti utilizzano la proteina CRISPR, ma non per tagliare l’elica del DNA, bensì per scambiare abilmente singole lettere genetiche o apportare modifiche più ampie. Questi strumenti sono noti come “editor di base”.
Secondo Lluís Montoliu, scienziato genetico presso lo Spain’s National Center for Biotechnology, queste nuove versioni di CRISPR presentano “rischi minori e prestazioni migliori”, anche se è ancora difficile “farle arrivare alla giusta cellula target nel corpo”.
Nel suo laboratorio, Montoliu sta usando gli editor di base per curare i topi dall’albinismo, in alcuni casi fin dalla nascita. È un passo avanti, dice, verso un trattamento che gli esseri umani appena nati potrebbero ricevere, anche se non per cambiare il colore della pelle. Sogna invece di inserire le molecole di Liu nei loro occhi per correggere i gravi problemi di vista che l’albinismo può causare.
Finora, però, il progetto sull’albinismo non è un’iniziativa commerciale. E questo evidenzia uno dei maggiori limiti all’impatto di CRISPR oggi e nel prossimo futuro. Quasi tutte le sperimentazioni CRISPR in corso riguardano il cancro o l’anemia falciforme, con più aziende che si occupano degli stessi problemi.
Secondo Urnov, ciò significa che migliaia di altre malattie ereditarie che potrebbero essere trattate con CRISPR vengono ignorate. “Questo è dovuto quasi esclusivamente al fatto che la maggior parte di esse è troppo rara per rappresentare una valida opportunità commerciale”, afferma Urnov.
Al meeting di Londra, tuttavia, Urnov presenterà le sue idee su come testare i trattamenti anche per le malattie ultra rare, comprese alcune condizioni genetiche così insolite da colpire una sola persona.
Non si tratta di un’opportunità commerciale, ma grazie al modo in cui CRISPR può essere programmato per andare ovunque nel genoma, è scientificamente possibile. Ora che l’editing genetico ha avuto i suoi primi successi, dice Urnov, c’è un “bisogno urgente” di aprire una “strada verso la clinica per tutti”.
