Renovatio 21 traduce questo articolo per gentile concessione di Children’s Health Defense. Le opinioni degli articoli pubblicati non coincidono necessariamente con quelle di Renovatio 21.

 

Creare bambini umani con la tecnologia di editing genetico CRISPR comporta la modifica del DNA degli embrioni in una fase molto precoce per introdurre cambiamenti specifici. I progressi nella tecnologia hanno innescato il dibattito se le attuali normative e gli enti normativi siano sufficienti per affrontare le sue sfide uniche e i potenziali rischi.

 

CRISPR è uno degli strumenti genetici più recenti che consente agli scienziati di apportare modifiche al DNA, la molecola che contiene le istruzioni su come gli esseri viventi crescono e funzionano.

 

Il nome CRISPR sta per «Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats» [«sequenze ripetute palindrome brevi raggruppate a intervalli regolari», ndt], che si riferisce a un sistema presente in alcuni batteri. Gli scienziati hanno adattato questo sistema, insieme a una proteina speciale chiamata Cas9, per tagliare e modificare il DNA nei punti desiderati.

 

I ricercatori affermano che questo strumento ha rivoluzionato la scienza, rendendo più facile studiare i geni, risolvere problemi genetici ed esplorare nuovi trattamenti per le malattie. Sono descritti come dotati di un paio di forbici molecolari in grado di riscrivere il codice della vita.

Introdotto nel 2012, è rapidamente diventato un’opzione preferita rispetto ai metodi più vecchi, come TALEN e nucleasi zinc-finger, che erano più costosi e richiedevano più tempo. Da allora, CRISPR è stato adottato in tutto il mondo, rivoluzionando il modo in cui gli scienziati modificano i geni e studiano il DNA.

 

Ecco una spiegazione semplificata del funzionamento della tecnologia CRISPR:

 

1) Individuare il DNA target: gli scienziati identificano la sequenza specifica del DNA che vogliono modificare, come quando si cerca un errore di battitura in un libro.

2) Guida lo strumento: creano un «RNA guida» per condurre il sistema CRISPR nel punto esatto del DNA.

3) Taglia il DNA: la proteina Cas9, agendo come una forbice molecolare, taglia il DNA nel punto bersaglio.

4) Riparare o modificare: la cellula cerca di riparare il taglio. Gli scienziati possono lasciare che la cellula lo ripari naturalmente o inserire nuovo DNA per apportare modifiche specifiche.

 

Questa tecnologia è stata ampiamente utilizzata nei campi della medicina, dell’agricoltura, della ricerca e della biotecnologia. Di seguito una breve descrizione dell’adozione di questo ultimo progresso nell’ingegneria genetica secondo i sostenitori di CRISPR:

 

Medicinale:

• Sviluppo di terapie geniche per curare malattie genetiche (ad esempio, anemia falciforme e fibrosi cistica).
• Ricerca di trattamenti all’avanguardia contro il cancro mediante la modifica delle cellule immunitarie per colpire il cancro.
• Esplorazione di trattamenti per le infezioni virali (ad esempio, HIV e COVID-19).

 

Agricoltura:

• Studio della resistenza delle colture ai parassiti, alle malattie e allo stress ambientale.
• Ricerca sul contenuto nutrizionale migliorato e sulla durata di conservazione di frutta e verdura.
• Creazione di bestiame resistente alle malattie.

 

Ricerca scientifica:

• Studiare il funzionamento dei geni e comprendere le malattie a un livello più profondo.
• Creazione di modelli animali per imitare le malattie umane a scopo di ricerca.

Biotecnologia:

• Ingegneria microbica per produrre biocarburanti, prodotti farmaceutici e prodotti chimici industriali.
• Sviluppare nuovi strumenti diagnostici per rilevare le malattie in modo più accurato.

 

Conservazione ed ecologia:

• Proteggere teoricamente le specie in via di estinzione modificando i geni per renderli resistenti alle malattie.
• Tentativo di controllo delle specie invasive o dei parassiti attraverso gene drive.

 

Secondo la ricerca, gli OGM 2.0 (organismi geneticamente modificati 2.0) annunciano un’incredibile svolta nella società moderna. È vero?

 

Dai resoconti degli scienziati e dell’industria biotecnologica, sembrerebbe che CRISPR sia il nirvana della scienza e che la sua precisione genetica consenta le scoperte segnalate.

 

Tuttavia, CRISPR presenta anche potenziali rischi e preoccupazioni etiche. Uno dei pericoli maggiori sono gli effetti off-target, in cui CRISPR modifica accidentalmente la parte sbagliata del DNA, il che potrebbe portare a cambiamenti indesiderati e risultati potenzialmente dannosi.

 

Esiste anche il rischio di alterazione genetica, ovvero l’alterazione di un gene potrebbe avere effetti imprevedibili su altri geni o sistemi biologici.

 

CRISPR non è preciso. Sequenze di DNA simili in altre parti del genoma possono confondere lo strumento, inducendolo a tagliare o modificare nei punti sbagliati. Anche quando CRISPR taglia il punto giusto, il processo di riparazione del DNA da parte della cellula può introdurre errori o causare cambiamenti involontari.

 

Nella situazione più inquietante, come nel caso dell’editing degli embrioni umani, i cambiamenti potrebbero essere trasmessi alle generazioni future, sollevando preoccupazioni circa conseguenze impreviste per intere popolazioni.

 

Inoltre, CRISPR potrebbe essere utilizzato in modo improprio, ad esempio per creare organismi nocivi o «designer babies» [«bambini progettati», ndt], dando origine a dibattiti etici sui limiti della modifica genetica. La precisione è stata messa in discussione, dando origine a “errori” genetici.

È possibile creare il «bambino perfetto» con la tecnologia CRISPR?

Sì. Creare bambini umani con CRISPR comporta la modifica del DNA degli embrioni in una fase molto precoce per introdurre cambiamenti specifici.

 

Ecco come funziona in termini semplici:

 

1) Creazione o ottenimento di embrioni: gli scienziati iniziano con gli embrioni creati tramite fecondazione in vitro (ICF), in cui gli ovuli vengono fecondati dallo sperma all’esterno del corpo.

2) Puntando al DNA: utilizzando CRISPR, identificano la parte specifica del DNA dell’embrione che vogliono modificare, ad esempio un gene collegato a una malattia genetica.

3) Modifica del gene: una molecola guida indirizza lo strumento CRISPR-Cas9 verso la posizione esatta nel DNA. La proteina Cas9 taglia quindi il DNA, consentendo agli scienziati di rimuovere, riparare o sostituire il gene mirato.

 

Consentire all’embrione di svilupparsi: dopo che il DNA è stato modificato, l’embrione viene monitorato per garantire che si sviluppi normalmente. Se ritenuto sicuro, potrebbe essere impiantato nell’utero di una persona per crescere e diventare un bambino.

 

In sintesi, le modifiche apportate al DNA dell’embrione sono permanenti e possono essere tramandate alle generazioni future. Ci sono preoccupazioni etiche, tra cui i rischi di effetti collaterali imprevisti, così come le implicazioni morali dell’editing della vita umana e della creazione di «bambini progettati». Questo non è ciò che era previsto dalla natura.

 

Queste sfide evidenziano la necessità di un uso responsabile e di ricerche approfondite prima di un’adozione diffusa.

 

La Food and Drug Administration degli Stati Uniti, il Dipartimento dell’agricoltura degli Stati Uniti, la Environmental Protection Agency degli Stati Uniti e i National Institutes of Health sono responsabili della supervisione a seconda del campo specifico di applicazione della tecnologia. Possiamo fidarci che queste agenzie facciano il loro lavoro?

 

Con il rapido progresso della tecnologia CRISPR, è in corso un dibattito se le attuali normative e gli enti normativi siano sufficienti ad affrontare le sue sfide specifiche e i potenziali rischi.

 

Per 159 dollari su Amazon, chiunque può acquistare kit di laboratorio per l’alterazione delle colture. Dov’è la supervisione sul mercato dei consumatori non regolamentato?

 

Uno studente delle superiori sarà in grado di progettare bambini nel garage di casa? Improbabile, tuttavia, è chiaramente dimostrato che c’è una mancanza di supervisione e la necessità di una regolamentazione altamente controllata.

 

Pubblicato originariamente da GMOScience .

 

 

Michelle Perro

MD

 

© 19 dicembre 2024, Children’s Health Defense, Inc. Questo articolo è riprodotto e distribuito con il permesso di Children’s Health Defense, Inc. Vuoi saperne di più dalla Difesa della salute dei bambini? Iscriviti per ricevere gratuitamente notizie e aggiornamenti da Robert F. Kennedy, Jr. e la Difesa della salute dei bambini. La tua donazione ci aiuterà a supportare gli sforzi di CHD.

 

Renovatio 21 offre questa traduzione per dare una informazione a 360º. Ricordiamo che non tutto ciò che viene pubblicato sul sito di Renovatio 21 corrisponde alle nostre posizioni.

 

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Renovatio 21 traduce questo articolo per gentile concessione di Children’s Health Defense. Le opinioni degli articoli pubblicati non coincidono necessariamente con quelle di Renovatio 21.   Secondo un team di ricercatori e medici del programma di ricerca clinica ImmuGene dell’Università di Zurigo in Svizzera, in determinate condizioni l’editing genetico basato su CRISPR può portare a delezioni e riarrangiamenti del DNA su larga scala.   Sono in fase di sviluppo strumenti di editing genetico basati su CRISPR per correggere specifiche sezioni difettose del genoma e curare malattie genetiche ereditarie; alcune applicazioni sono già in fase di sperimentazione clinica.   Tuttavia, c’è un problema: in determinate condizioni, la riparazione può portare a delezioni e riarrangiamenti su larga scala del DNA, come nel caso del targeting del gene NCF1 nella malattia granulomatosa cronica (CGD). Questo è stato segnalato da un team di ricercatori e medici del programma di ricerca clinica ImmuGene presso l’Università di Zurigo.   Le loro scoperte hanno importanti implicazioni non solo per la terapia basata sull’editing genetico, ma anche per l’editing genetico mediato da CRISPR su animali e piante, dove potrebbero essere innescati gli stessi tipi di danni genetici su larga scala.   Infatti, poiché tale editing viene eseguito con molta meno cautela negli organismi non umani, la probabilità che si verifichino danni su larga scala aumenta enormemente (vedere di seguito sul multiplexing).   Lo studio dimostra inoltre che i tentativi di evitare questi problemi utilizzando adattamenti delle tecnologie di editing genetico CRISPR, come l’editing di prime e di base, potrebbero non avere successo.   Questa ricerca sulla CGD è solo l’ultima di una serie di studi che hanno ripetutamente dimostrato che diversi tipi di mutazioni indesiderate derivanti dall’editing genetico possono influenzare il funzionamento di molteplici sistemi genici, con conseguenze potenzialmente dannose.

Che cosa è la CGD?

La CGD è una rara malattia ereditaria che colpisce circa una persona su 120.000. La malattia compromette la componente del sistema immunitario responsabile della lotta alle infezioni, il che può essere pericoloso per la vita del paziente.   Una variante della CGD è causata dall’assenza di due lettere nella sequenza genica dell’unità base del DNA che codifica per la proteina NCF1. Questo errore determina l’incapacità delle cellule del sangue note come neutrofili di produrre un complesso enzimatico che svolge un ruolo essenziale nella difesa immunitaria contro infezioni batteriche, da lieviti e fungine.  

I risultati del nuovo studio

Nel nuovo studio, il team di ricerca è riuscito a utilizzare il sistema di editing genetico CRISPR per inserire le lettere mancanti dell’unità base del DNA nel posto giusto nel gene NCF1, riparando così il difetto genetico.   Inizialmente, hanno condotto esperimenti su colture di cellule umane contenenti il ​​gene difettoso NCF1.   Gli autori sono poi passati agli esperimenti che utilizzano i bersagli cellulari naturali per la terapia genica CGD: cellule staminali del midollo osseo e cellule progenitrici parentali di pazienti CGD che ospitano il difetto nel gene NCF1. (Le cellule staminali del midollo osseo sono le cellule parentali da cui vengono prodotti tutti i tipi di cellule del sangue. Ciò include globuli rossi e cellule del sistema immunitario, ad esempio, cellule T, cellule B e neutrofili).   Tuttavia, alcune delle cellule riparate ora mostravano nuovi difetti genetici che interessavano ampie regioni del DNA. Intere sezioni del cromosoma attorno a dove era avvenuta la riparazione tramite editing genetico erano mancanti. Queste sezioni mancanti in alcuni casi si estendevano su milioni di unità base del DNA, con conseguente perdita di molti geni (17 in un caso).   La ragione di ciò è la particolare costellazione genetica in cui si trova il gene NCF1: è presente tre volte sullo stesso cromosoma, una volta come gene normalmente funzionante e due volte sotto forma di pseudogeni difettosi (copie imperfette del gene funzionale).   Questi pseudogeni non sono in grado di produrre la normale proteina NCF1 e quindi non possono contribuire alla formazione del complesso enzimatico richiesto dai neutrofili per combattere le infezioni.   Lo strumento di editing genetico CRISPR non è riuscito a distinguere tra le diverse versioni del gene NCF1 e quindi occasionalmente ha tagliato il filamento di DNA in più punti del cromosoma, sia nel gene NCF1 normalmente funzionante che negli pseudogeni difettosi.   Quando le sezioni sono state successivamente riunite, in alcuni casi, interi segmenti genici erano disallineati o mancanti. Le conseguenze mediche sono imprevedibili e, nel caso peggiore, possono contribuire allo sviluppo della leucemia.   «Ciò richiede cautela quando si utilizza la tecnologia CRISPR in un contesto clinico», ha affermato l’autrice principale Janine Reichenbach.

Ricercato metodo più sicuro

Nel tentativo di ridurre al minimo i rischi di introdurre inavvertitamente danni su larga scala al DNA, il team ha testato una serie di approcci utilizzando diverse versioni dello strumento di editing genetico CRISPR.   Per prima cosa, hanno introdotto nelle cellule un complesso di editing CRISPR/Cas preassemblato, noto come RNP (ribonucleoproteina), anziché materiale genetico (plasmidi) che codifica per questo strumento di editing genetico.   L’utilizzo di complessi CRISPR/Cas RNP preassemblati è diventato uno standard nel campo della terapia genica poiché, una volta all’interno delle cellule bersaglio, hanno una vita più breve rispetto al DNA plasmidico e quindi hanno meno tempo per causare danni involontari al DNA.   I ricercatori hanno scoperto che il CRISPR/Cas RNP poteva correggere con successo il difetto genetico NCF1 nel 5% o 50% delle cellule bersaglio, a seconda del tipo di cellula. Tuttavia, ciò non ha impedito la formazione di danni al DNA su larga scala in un’alta percentuale di queste cellule bersaglio, ovvero il 25% o il 35%.   In secondo luogo, i ricercatori hanno anche testato varianti dello strumento di editing genetico CRISPR/Cas che introducono solo rotture a singolo filamento di DNA anziché la più comune rottura a doppio filamento di DNA. Questo per evitare la formazione di rotture a doppio filamento che sono generalmente considerate la causa di danni al DNA su larga scala.   Hanno anche preso in considerazione l’utilizzo di elementi protettivi che riducono la probabilità che lo strumento di editing genetico tagli il cromosoma in più siti contemporaneamente.   Sfortunatamente, nessuna di queste misure è stata in grado di prevenire completamente gli effetti indesiderati, incluso, forse sorprendentemente, il fatto che lo strumento CRISPR non abbia causato alcuna rottura del doppio filamento del DNA.   Ciò funge da avvertimento per coloro che sviluppano approcci di editing genetico basati su CRISPR che coinvolgono processi noti come prime editing e base editing, che si basano su rotture del singolo filamento di DNA per svolgere la loro attività di editing.   Si ritiene comunemente che l’utilizzo di tali metodi minimizzi il rischio di creare grandi cancellazioni e riarrangiamenti indesiderati nel DNA.   Ma la nuova ricerca dimostra che potrebbe non essere così e che è necessaria un’attenta caratterizzazione genetica molecolare, come il sequenziamento del DNA a lettura lunga, per garantire che ciò non sia accaduto.   «Questo studio evidenzia sia gli aspetti promettenti che quelli impegnativi delle terapie basate su CRISPR», ha affermato il coautore Martin Jinek, professore presso il Dipartimento di biochimica dell’Università di Zurigo.   Ha affermato che lo studio fornisce spunti preziosi per lo sviluppo di terapie di editing genetico per la CGD e altre malattie ereditarie.   «Tuttavia, sono necessari ulteriori progressi tecnologici per rendere il metodo più sicuro ed efficace in futuro». Michael Antoniou Claire Robinson       © 26 novembre 2024, Children’s Health Defense, Inc. Questo articolo è riprodotto e distribuito con il permesso di Children’s Health Defense, Inc. Vuoi saperne di più dalla Difesa della salute dei bambini? Iscriviti per ricevere gratuitamente notizie e aggiornamenti da Robert F. Kennedy, Jr. e la Difesa della salute dei bambini. La tua donazione ci aiuterà a supportare gli sforzi di CHD.   Renovatio 21 offre questa traduzione per dare una informazione a 360º. Ricordiamo che non tutto ciò che viene pubblicato sul sito di Renovatio 21 corrisponde alle nostre posizioni. SOSTIENI RENOVATIO 21

   

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Uno studio su Nature Genetics mostra che l’uso delle «forbici genetiche» CRISPR/Cas causa cambiamenti genetici involontari che sono diversi dalle mutazioni casuali. Questi risultati hanno anche implicazioni per la valutazione del rischio delle piante ottenute da nuove tecnologie di ingegneria genetica.

 

Uno studio pubblicato di recente su Nature Genetics dimostra che l’uso delle «forbici genetiche» CRISPR/Cas provoca cambiamenti genetici involontari che sono diversi dalle mutazioni casuali.

 

Secondo lo studio, i principali cambiamenti strutturali nei cromosomi si verificano molto più frequentemente nelle regioni genomiche prese di mira dalle «forbici geniche» rispetto a quanto accadrebbe altrimenti.

 

Questi risultati hanno implicazioni anche per la valutazione del rischio delle piante ottenute tramite la nuova ingegneria genetica, ha riferito TestBiotech.

 

Secondo la Commissione dell’Unione Europea e l’Autorità europea per la sicurezza alimentare, le modifiche genetiche involontarie risultanti dall’uso delle «forbici genetiche» CRISPR/Cas non sono diverse dalle mutazioni casuali.

 

Tuttavia, un nuovo metodo di valutazione dei dati dimostra che questa ipotesi è errata.

 

L’uso di CRISPR/Cas interrompe completamente il doppio filamento di DNA, causando la temporanea separazione di alcuni cromosomi dalla sezione principale.

 

Nella sezione separata (distale), i cromosomi possono ristrutturarsi e sequenze più grandi di DNA possono andare perse (delezioni), invertite (inversioni) o inserite nel posto sbagliato (inserzioni).

Studi condotti su cellule umane, animali e vegetali hanno dimostrato che queste ristrutturazioni avvengono.

 

Tuttavia, lo studio recentemente pubblicato su Nature Genetics è il primo a utilizzare grandi set di dati per dimostrare una dipendenza statisticamente altamente significativa del verificarsi di questi cambiamenti indesiderati dall’uso di «forbici genetiche».

 

Per valutare le grandi quantità di dati è stato utilizzato un programma speciale con Intelligenza Artificiale. Ciò ha rivelato che la posizione e la frequenza dei cambiamenti genetici involontari non possono in alcun modo essere equiparati al verificarsi di mutazioni casuali.

 

Sebbene i set di dati provengano da cellule umane modificate con le «forbici genetiche», si deve supporre che effetti simili si verifichino anche nelle cellule animali e vegetali.

 

Tuttavia, le conseguenze sono diverse: negli esseri umani e negli animali, questo tipo di cambiamenti sono particolarmente associati al rischio di cancro.

 

Per quanto riguarda le piante, i rischi sono diversi e riguardano principalmente gli effetti negativi sull’ambiente e la modifica della composizione degli alimenti derivati ​​da queste piante.

 

Anche l’allevamento può essere influenzato: se i cambiamenti indesiderati passano inosservati, possono accumularsi nel materiale genetico delle piante, compromettendo così sia la stabilità genetica delle future varietà vegetali sia la loro idoneità all’uso in agricoltura.

 

Pubblicato originariamente da Sustainable Pulse. 

 

© 8 agosto, Children’s Health Defense, Inc. Questo articolo è riprodotto e distribuito con il permesso di Children’s Health Defense, Inc. Vuoi saperne di più dalla Difesa della salute dei bambini? Iscriviti per ricevere gratuitamente notizie e aggiornamenti da Robert F. Kennedy, Jr. e la Difesa della salute dei bambini. La tua donazione ci aiuterà a supportare gli sforzi di CHD.