Crispr produce anche mutazioni indesiderate ereditabili

Quanto è preciso e sicuro il sistema di editing del genoma Crispr-Cas9 applicato agli embrioni? Per rispondere con sempre maggior cognizione di causa a questa domanda, un team dell’Università di Uppsala ha provato a modificare delle larve di pesce zebra e a verificare gli effetti del “taglia e cuci” sia sui pesci adulti sia sui loro figli. 

Ha così scoperto che la tecnica potrebbe essere più imprevedibile di quanto ci si aspettasse, generando alterazioni anche al di fuori delle regioni di dna target, alcune delle quali sono state poi ereditate dalla progenie. Tralasciando il tremendo azzardo del ricercatore cinese He Jiankui che ha modificato geneticamente embrioni umani con l’intenzione di far nascere bambini resistenti all’hiv, prima di passare all’applicazione clinica (per esempio per la correzione di difetti genetici) i ricercatori suggeriscono di impostare protocolli di verifica e sicurezza ancora più stringenti. Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Communications.

Crispr, Nobel e clinica

Crispr-Cas9 è un sistema di editing del genoma ormai molto popolare: utilizzato nei laboratori di tutto il mondo per la sua facilità di applicazione e la precisione nel “tagliare e cucire” insieme il dna, ha rivoluzionato l’ingegneria genetica, tanto da valere a Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna il premio Nobel per la chimica nel 2020. In pochi anni Crispr è uscito dai laboratori e sta diventando protagonista anche nella clinica, con protocolli sperimentali per il trattamento di alcuni tumori per esempio. Ha insomma un grandissimo potenziale che spazia in diversi ambiti di ricerca.

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Crispr “in vivo”

La sua precisione e sicurezza, tuttavia, sono studiate soprattutto su scala cellulare, mentre si hanno evidenze più scarse sugli effetti e sulle conseguenze dell’utilizzo di Crispr in interi organismi (in vivo).

Per sciogliere alcuni nodi, il team coordinato da Adam Ameur dell’Università di Uppsala ha modificato con Crispr il genoma di centinaia di larve di zebrafish per poi analizzare il dna dei pesciolini adulti e anche dei loro figli. L’obiettivo era verificare l’operato del sistema di “taglia e cuci” sull’intero organismo (sono avvenuti i cambiamenti desiderati? e dove? ci sono modifiche inaspettate/indesiderate?) e controllare se le modifiche fossero state ereditate dalla progenie.

Quello che è emerso è che Crispr-Cas9 ha generato mutazioni non attese di diverso tipo e anche al di fuori delle regioni del genoma scelte dai ricercatori come bersaglio delle modifiche. Mutazioni che si sono state tramandate anche in una parte della generazione successiva, in quanto i pesci zebra modificati sono risultati essere “a mosaico” nella linea di cellule germinali.

“I nostri dati indicano diverse caratteristiche inattese del sistema Crispr-Cas9 che giustificano ulteriori indagini – scrivono i ricercatori -. Sono necessari più esperimenti per migliorare ulteriormente la nostra comprensione delle conseguenze genomiche dell’editing Crispr-Cas9 su più generazioni”.

Ciò non significa che bisognerebbe smettere di usare questo strumento di editing , ma lo studio suggerisce che per procedere a applicazioni cliniche sia necessario identificare gli “effetti avversi potenzialmente gravi causati da un editing genomico imprevisto” sia nelle cellule di interesse sia, a maggior ragione, quando si propone di manipolare embrioni umani.

“Crispr-Cas9 può essere uno strumento incredibilmente prezioso nell’assistenza sanitaria – ha concluso Ameur -. Ma dobbiamo ridurre al minimo il rischio di effetti indesiderati: possiamo già farlo convalidando attentamente le cellule modificate con le più recenti tecnologie di sequenziamento del dna”.

Via: Wired.it

Credits immagine: geralt via Pixabay