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CRISPR

Umani geneticamente modificati? Londra approva la terapia CRISPR per curare le malattie del sangue

Pubblicato

2 anni fa

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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.

 

Questa settimana le autorità di regolamentazione del Regno Unito hanno approvato la prima terapia CRISPR per il trattamento degli esseri umani e le autorità di regolamentazione degli Stati Uniti potrebbero approvare la terapia – progettata per il trattamento delle malattie del sangue – già a dicembre. Nel frattempo, la società statunitense dietro un’altra tecnologia CRISPR, il «base editing», ha riportato uno studio iniziale di successo, nonostante 2 soggetti su 10 abbiano avuto attacchi di cuore, provocando la morte di un partecipante allo studio.

 

 

A novembre le autorità di regolamentazione del Regno Unito hanno approvato una terapia che utilizza la tecnologia di editing genetico CRISPR per trattare due malattie del sangue. I regolatori federali statunitensi sono pronti ad approvare lo stesso trattamento a dicembre.

 

La terapia exa-cel , denominata Casgevy , è la prima terapia CRISPR per gli esseri umani al mondo ad essere approvata per il mercato.

 

Il CRISPR è una tecnologia di editing genetico che agisce come un paio di «forbici genetiche», consentendo agli scienziati di modificare sezioni di DNA «tagliandone» porzioni specifiche e sostituendole con nuovi segmenti. Annunciato per la prima volta in un articolo del 2012 , CRISPR è celebrato come un modo semplice ed economico per modificare i geni.

 

I suoi inventori hanno vinto il Premio Nobel per la chimica nel 2020. Negli ultimi anni, le applicazioni nella manipolazione delle piante e la ricerca sul possibile utilizzo nell’uomo sono proliferate poiché la tecnologia è stata promossa come una potenziale soluzione a problemi che vanno dalle malattie, alla sicurezza alimentare al cambiamento climatico.

 

Ma tale ricerca è stata al centro di molte controversie ed è stata pubblicata una lunga serie di articoli che descrivono in dettaglio gli effetti indesiderati dell’editing genetico CRISPR, che si è scoperto produrre molti tipi di gravi danni involontari al DNA.

 

Casgevy è progettato per trattare due malattie del sangue: l’anemia falciforme e la beta talassemia. La malattia a cellule falciformi, nota anche come anemia falciforme, si verifica più comunemente nelle persone di origine africana o caraibica. Può causare dolore debilitante.

 

Le persone affette da beta talassemia, che può causare anemia lieve o grave, possono richiedere trasfusioni di sangue regolari.

 

Entrambe le condizioni genetiche sono causate da errori nei geni dell’emoglobina, una proteina che consente ai globuli rossi di trasportare l’ossigeno nel corpo – ed entrambe le condizioni possono essere fatali.

 

La terapia, sviluppata da Vertex Pharmaceuticals e CRISPR Therapeutics, è stata approvata dopo uno studio sull’anemia falciforme che ha seguito per 16 mesi solo 29 partecipanti su un totale di 45. Ventotto dei soggetti seguiti non avevano dolore dopo un anno, ha riferito Nature.

 

Nello studio clinico sulla beta talassemia, 39 dei 42 partecipanti allo studio non hanno avuto bisogno di una trasfusione di globuli rossi per almeno 12 mesi dopo aver ricevuto Casgevy. In genere necessitano di trasfusioni di sangue ogni tre o cinque settimane.

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Come funziona il trattamento?

Per entrambe le malattie, il trattamento viene somministrato prelevando cellule staminali produttrici di sangue dal midollo osseo del paziente e modificando i geni utilizzando CRISPR, noto anche come CRISPR/Cas9, dal nome della proteina utilizzata per tagliare il DNA.

 

La tecnologia prende di mira un gene chiamato BCL11A che tipicamente interrompe la produzione di un tipo di emoglobina tipicamente prodotta solo dai feti.

 

Il Cas9 localizza il gene e taglia i filamenti del DNA per far sì che il gene smetta di funzionare. Nel processo, scatena la produzione di emoglobina fetale, che non presenta le stesse anomalie dell’emoglobina adulta nelle persone affette da tali disturbi del sangue.

 

Prima del trattamento, i pazienti vengono sottoposti a un trattamento intenso e rischioso chiamato «condizionamento mieloablativo», che prepara il loro corpo a ricevere le cellule geneticamente modificate. Le cellule geneticamente modificate vengono quindi reinfuse nel corpo dopo essere state modificate. Potrebbe essere necessario che i pazienti trascorrano mesi in ospedale prima e dopo il trattamento.

 

Il trattamento sarà probabilmente molto costoso – circa 2 milioni di dollari – mentre entriamo nella cosiddetta «era delle cure genetiche one-shot e multimilionarie», anche se le aziende non hanno indicato il prezzo.

«Basta una sola cellula all’interno di un ampio pool di cellule modificate per… provocare il cancro»

Sebbene la maggior parte della copertura mediatica abbia celebrato i nuovi trattamenti basati su CRISPR, la ricerca scientifica ha sollevato preoccupazioni sull’uso della tecnologia, che può causare gravi danni genetici.

 

Ciò può verificarsi, ad esempio, quando la cellula inizia a ripararsi dopo il taglio iniziale mirato a CRISPR, indipendentemente da quanto «preciso» possa essere quel taglio.

 

Gli studi hanno scoperto che le modifiche CRISPR intese a eliminare la funzione di un gene non sono riuscite a farlo. Invece, hanno danneggiato i geni, provocando mutazioni sconosciute.

 

In altri casi, CRISPR ha effettuato delezioni inaspettatamente grandi, causando danni genetici maggiori di quanto si pensasse in precedenza.

 

Michael Antoniou, Ph.D., capo del Gene Expression & Therapy Group al King’s College di Londra, ha dichiarato a The Defender:

 

«È risaputo che l’editing genetico CRISPR/Cas9 non è solo soggetto a danni genetici fuori bersaglio, ma anche a un’ampia gamma di mutazioni involontarie anche nel sito di modifica previsto. Ciò può avere un impatto negativo sulla funzione di più geni, che può portare al cancro».

 

«È quindi fondamentale che i responsabili della somministrazione della terapia di editing genetico conducano un’analisi imparziale dell’intero genoma dei pazienti trattati per individuare mutazioni del DNA potenzialmente dannose per la vita. Questo è essenziale poiché basta una sola cellula all’interno dell’ampio pool di cellule modificate per andare storte e causare il cancro».

 

Gli studi clinici non hanno riscontrato il cancro in nessuno dei soggetti, ma il gruppo di prova era piccolo e i pazienti sono stati seguiti solo per 16 mesi. Vertex ha affermato che prevede di seguire i soggetti della sperimentazione clinica per 15 anni, ma ha detto alle autorità di regolamentazione che «non vedono alcun motivo per trattenere il trattamento», ha riferito il New York Times.

Alexis Komor, membro del comitato consultivo della Food and Drug Administration (FDA) statunitense, ha osservato che possono sempre essere effettuati ulteriori studi sulla sicurezza e che non aveva senso «aspettarsi la perfezione a scapito del progresso».

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CRISPR per il colesterolo alto? Il CEO di un’azienda biotecnologica che sviluppa un trattamento spera che un giorno tutti lo prendano

Un secondo trattamento medico CRISPR ha fatto notizia questa settimana quando i ricercatori hanno riferito che 2 partecipanti su 10 hanno avuto attacchi di cuore – e uno di questi è morto – nel primo studio sull’uomo che utilizzava una tecnica derivata da CRISPR nota come «base editing» per ridurre il colesterolo.

 

Eppure lo studio, presentato domenica scorsa al convegno dell’American Heart Association, è stato salutato come «una potenziale prova di concetto fondamentale» da NPR e mostra «risultati promettenti» da Nature e come una «svolta decisiva» da Science perché ha ridotto la quantità di lipoproteine ​​a bassa densità (LDL), o «colesterolo cattivo», nel sangue dei partecipanti sopravvissuti allo studio fino al 55%.

 

La FDA ha concesso l’approvazione a Verve Therapeutics , la società biotecnologica dietro il trattamento, per arruolare pazienti statunitensi per partecipare alla fase successiva dello studio senza modifiche al protocollo del farmaco.

 

Gli investitori sono stati più cauti. Il prezzo delle azioni della società è sceso del 37% nelle negoziazioni pre-mercato in seguito alla presentazione dei risultati del test.

 

Il trattamento riscrive il codice genetico all’interno del corpo utilizzando una trasfusione di sangue per fornire un editor di base progettato per disattivare una proteina del fegato che regola l’LDL.

 

Verve ha riportato i risultati provvisori di uno studio di fase 1b sul trattamento, condotto nel Regno Unito e in Nuova Zelanda, sul suo sito web e al meeting dell’American Heart Association e ha annunciato che continuerà lo studio l’anno prossimo negli Stati Uniti.

 

Questa tecnologia viene pubblicizzata come «super precisa», ma ciò non è accurato, secondo John Fagan, Ph.D., capo scienziato e amministratore delegato del laboratorio indipendente senza scopo di lucro Health Research Institute.

 

Fagan ha detto a The Defender che «l’editing genetico è “diretto” nel senso che può essere programmato per apportare specifici cambiamenti voluti nel DNA, ma, insieme alle modifiche genetiche previste, spesso si verificano effetti indesiderati “fuori bersaglio”, che possono essere dannoso per la salute e perfino per la sopravvivenza».

 

Verve ha condotto la sua sperimentazione su persone affette da ipercolesterolemia familiare eterozigote (HeFH), una malattia genetica che causa elevati livelli di LDL fin dalla nascita. Ma Verve spera che il trattamento venga utilizzato come alternativa una tantum all’uso quotidiano delle statine da parte di decine di milioni di persone con diagnosi di colesterolo alto.

 

Il CEO di Verve, Sekar Kathiresan, ha detto a Science che spera che un giorno possa essere somministrato agli anziani più in generale per scongiurare le malattie. «Più avanti, forse quando compirai 50 anni, questo è ciò che farai e ti allungherà la vita», ha detto Kathiresan. «Questa è la visione definitiva».

 

Ma Fagan ha affermato che, dati i gravi rischi per la salute associati a questa tecnologia, non vi era alcuna giustificazione per una simile proposta.

 

«Tali metodi dovrebbero essere usati solo come ultima risorsa», ha detto.

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Le tecnologie basate su CRISPR vengono accelerate «con pericolosa arroganza»

Lo studio di Verve è il primo a utilizzare un trattamento di modifica di base negli esseri umani.

 

CRISPR funziona tipicamente recidendo entrambi i filamenti di DNA e consentendo alle cellule di riparare la rottura. Gli editor di base, sviluppati nel 2016 dal laboratorio di David Liu all’Università di Harvard e dal Broad Institute, utilizzano la tecnologia CRISPR per alterare le singole basi nel codice genetico senza rompere entrambi i filamenti del DNA, un processo che secondo gli sviluppatori è più preciso.

 

Sebbene alcune terapie geniche CRISPR siano state testate direttamente nel corpo umano, l’editing di base no. Il primo test di editing di base sugli esseri umani all’inizio di quest’anno ha rimosso le cellule dal corpo di una ragazza affetta da leucemia, le ha modificate in laboratorio e poi le ha reinserite nel suo corpo.

 

Questa terapia inietta direttamente nelle persone il trattamento, progettato per disattivare permanentemente un gene nel fegato chiamato PCSK9, che controlla il colesterolo LDL. Ciò può aumentare il rischio di infarto e ictus.

 

Verve ha arruolato 10 persone nello studio con HeFH, che colpisce circa tre milioni di persone negli Stati Uniti e in Europa. I partecipanti avevano una malattia coronarica e assumevano statine.

 

Science ha spiegato come funziona il trattamento:

 

«Il suo trattamento consiste nell’RNA messaggero (mRNA) che istruisce le cellule a produrre i componenti proteici dell’editor del gene. Confezionato in minuscole palline di grasso chiamate nanoparticelle lipidiche (LNP), utilizzate anche nei vaccini mRNA contro il COVID-19, viaggia verso il fegato, dove un ulteriore filamento di RNA trasportato anch’esso nelle particelle guida l’editor di base al gene per PCSK9».

 

«La combinazione apporta un cambiamento di una coppia di basi in modo che le cellule possano produrre solo versioni accorciate e non funzionali dell’enzima».

 

Ma J. Jay Couey, Ph.D., scienziato dello staff di Children’s Health Defense, ha dichiarato a The Defender che tali metodologie di trasfezione basate su LNP hanno una «debolezza cruciale» che le rende pericolose e che molti esperti, tra cui il Dr. Sucharit Bhakdi, Michael Yeadon, Ph.D. e Byram Bridle, Ph.D., evidenziamo da anni.

 

«Un sorprendente punto in comune tra molti di questi esempi di tecnologia CRISPR accelerata è il presupposto che gli LNP possano essere utilizzati per “mirare” questi mRNA a cellule particolari» ha detto Couey.

 

«Abbiamo dichiarazioni dell’inventore della tecnologia LNP, Pieter Cullis, che ammette liberamente di non poter indirizzare gli LNP verso un particolare tessuto.

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«Pertanto, come le trasfezioni basate su LNP che sono state chiamate vaccini sperimentali per SARS-CoV2, queste terapie si diffonderanno in tutto il corpo a tessuti casuali con un bouquet di potenziali conseguenze sconosciute a breve e lungo termine associate alla trasfezione di cellule casuali in tutto il corpo».

 

Sei dei 10 pazienti nello studio hanno ricevuto dosi subcliniche e non è stata segnalata alcuna riduzione dei livelli di LDL. Dei tre che hanno ricevuto una dose elevata, due pazienti hanno avuto riduzioni dei livelli di LDL del 39% e del 48% e il paziente che ha ricevuto la dose più alta ha avuto una riduzione del LDL del 55% che è durata per sei mesi.

 

I partecipanti hanno manifestato sintomi simil-influenzali insieme ad un temporaneo aumento degli enzimi epatici. Un paziente nel gruppo con dose subclinica è morto di attacco cardiaco cinque settimane dopo il trattamento e uno a cui era stata somministrata una dose clinica ha avuto un attacco cardiaco il giorno successivo al trattamento ma è sopravvissuto.

 

Delle due persone che hanno avuto eventi cardiaci, Verve ha riferito che un ricercatore e un «comitato di revisione indipendente» hanno concluso che la morte non era correlata al trattamento e che il secondo attacco cardiaco, avvenuto il giorno dopo il trattamento, era «potenzialmente correlato» al trattamento. trattamento.

 

Verve prevede di testare il trattamento su circa 40 pazienti, ma ha affermato che arruolerà «pazienti meno gravi» per cercare di ridurre l’arruolamento di pazienti che potrebbero avere quelle che vengono chiamate «complicanze non correlate» come infarto e morte.

 

«Quello che stiamo cercando di fare è sviluppare un modo completamente nuovo di curare le malattie cardiache», ha detto Kathiresan a NPR in un’intervista. «Siamo super emozionati. Questa è la prima prova in assoluto che è possibile riscrivere una singola lettera del DNA nel fegato umano e avere un effetto clinico. Quindi siamo entusiasti».

 

Couey vede le cose diversamente. «Farmaci come questi stanno subendo una rapida accelerazione sulla base del nuovo e molto pericoloso presupposto che l’uso di LNP che trasportano mRNA per trasfettare esseri umani sani si è dimostrato sicuro grazie al loro utilizzo come contromisura pandemica».

 

Ma non è così, ha detto Couey.

 

«Il cosiddetto successo della tecnologia degna del Premio Nobel nelle iniezioni del COVID-19 – che ora sappiamo aver causato un elenco in continua espansione di problemi senza fornire benefici significativi per la salute – è considerato una prova che qualsiasi combinazione di LNP e l’mRNA è sostanzialmente sicuro, nonostante le prove contrarie».

 

Ha aggiunto: «il falso slancio viene utilizzato per accelerare la terapia genetica in generale con pericolosa arroganza».

 

Brenda Baletti

Ph.D.

 

© 17 novembre 2023, 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.

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Alimentazione

I maiali bioingegnerizzati CRISPR entrano nella catena alimentare: approvazione FDA

Pubblicato

2 mesi fa

il

6 Maggio 2025

Da

La Food and Drug Administration (FDA), ente statunitense di regolamentazione di cibo e farmaci, questa settimana ha approvato l’immissione nella catena alimentare umana di maiali bioingegnerizzati con la nota tecnica di editing genetico CRISPR. Lo riporta il giornale del politecnico bostoniano MIT Technology Review.   L’approvazione FDA è stata data ad un’azienda britannica chiamata Genus, che anni fa ha iniziato a progettare maiali immuni ad n pericoloso virus respiratorio (letale per i suini) utilizzando la bioingegneria CRISPR.   I maiali CRISPR saranno tra i pochi animali geneticamente modificati commestibili. La lista è limitata perché produrli è costoso, devono superare ostacoli normativi e non sempre sono redditizi. Ad esempio, gli Stati Uniti hanno impiegato circa 20 anni per approvare un salmone transgenico, modificato con un gene per crescere più velocemente. Tuttavia, all’inizio del 2025, AquaBounty, il suo creatore, ha venduto tutti i suoi allevamenti ittici e contava solo quattro dipendenti, nessuno dei quali vendeva pesce.

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Da allor, scrive la testata del MIT, «le normative si sono allentate, soprattutto per quanto riguarda l’editing genetico, che interviene sul DNA di un animale anziché aggiungerne altri di un’altra specie, come nel caso del salmone e di molte colture OGM».   Il progetto, scrive Technology Review «è scientificamente simile al lavoro che ha portato alla nascita dei famigerati bambini CRISPR in Cina nel 2018» quando il biofisico He Jiankui ha modificato due gemelle per renderle resistenti all’HIV, tentando sempre di rimuovere un gene recettore quando erano solo embrioni in vitro.   Nel caso dei maiali molte delle obiezioni bioetiche sorte dalla comunità internazionale spariscono.   I maiali Genus possano rivelarsi l’animale geneticamente modificato più prezioso mai creato, il primo prodotto di successo CRISPR a raggiungere il sistema alimentare. Dopo l’approvazione, il valore delle azioni dell’azienda è aumentato di un paio di centinaia di milioni di dollari alla Borsa di Londra. Tuttavia, l’azienda sostiene che prima di arrivare agli scaffali dovrà passare ancora un po’ di tempo.   Vari scienziati e sostenitori della sicurezza alimentare mettono in discussione la sicurezza della tecnologia di modifica genetica — il CRISPR (brevi ripetizioni palindromiche regolarmente intervallate) — utilizzata dai ricercatori e sostenuta da investitori come Bill Gates, chiedendosi se i cibi prodotti dalla tecnologia siano davvero sicuri per il consumo umano.   Lo scorso luglio, il governo della Nuova Zelanda ha annunciato che nei prossimi tre mesi prenderà una decisione sulla revoca del divieto di ingegneria genetica degli alimentari. Polli CRISPR immuni all’aviaria sono stati creati ancora due anni fa.  
  Mentre stiamo per vedere l’arrivo sui nostri piatti di prosciutto CRISPR, pancetta CRISPR, costolette CRISPR (e ancora tanta roba: del maiale, anche quello Frankesteino, non si butta via nulla!) ricordiamo al lettore di Renovatio 21 gli allarmi degli scorsi anni per l’ingresso – già avvenuto, secondo alcuni – dell’mRNA nella catena alimentare, iniettato nel bestiame tramite vaccini veterinari.   Come riportato da Renovatio 21, l’allarme è arrivato al punto che un anno fa lo Stato del Tennesee ha approvato un disegno di di legge contro i vaccini mRNA negli alimenti.   L’uso estensivo del CRISPR sull’essere umano è oramai in rampa di lancio, con le ultime foglie di fico che stanno cadendo. A fine 2023 le autorità di regolamentazione del Regno Unito hanno approvato la prima terapia CRISPR per il trattamento delle malattie del sangue negli esseri umani. Renovatio 21 ricorda anche il caso del paziente della terapia genica sperimentale CRISPR per il colesterolo morto dopo il trattamento di editing genetico.   Nel frattempo, conosciamo i casi in cui il CRISPR è stato usato proprio sui maiali – umanizzandoli, cioè inserendo transgenicamente DNA umano – per ottenere organi da trapianto. Nella vicenda più nota, si apprese che il trapiantato con il cuore del maiale OGM morì proprio a causa di un virus suino. Il cuore dell’animale , è emerso, era stata anche imbottito di cocaina.   Esperimenti con xenotrapianti da maiale umanizzato sono stati effettuati con uomini in stato di morte cerebrale. La Cina, Paese che si spinge sempre più in là con la genetica, non solo crea maiali umanizzati (che ha utilizzato anche nella ricerca COVID), ma arriva pure a clonare suini roboticamente.

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CRISPR

La tecnologia di editing genetico CRISPR porterà alla creazione del «bambino perfetto»?

Pubblicato

7 mesi fa

il

29 Dicembre 2024

Da

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.

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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.

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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.

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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.

 

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CRISPR

Editing genetico CRISPR per curare le malattie ereditarie, gli scienziati scoprono problemi imprevisti

Pubblicato

8 mesi fa

il

29 Novembre 2024

Da

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.

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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.

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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».

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Implicazioni per l’editing genetico di animali e piante

Sebbene questo studio sia correlato alla terapia genica umana, ha importanti implicazioni per l’editing genetico di animali e piante. Questo perché i tipi di danni su larga scala al genoma descritti in questo studio possono verificarsi anche durante l’editing genetico di questi organismi.   Di conseguenza, il funzionamento di molti geni può essere interrotto o perso. Ciò a sua volta può portare a cambiamenti importanti nella funzione biochimica e cellulare dell’organismo.   Negli animali, gli effetti indesiderati osservati in questo studio potrebbero compromettere la salute, causando malattie come cancro e difetti dello sviluppo. Nel caso di piante alimentari geneticamente modificate, il risultato potrebbe essere una tossicità o allergenicità inaspettata, o un contenuto nutrizionale alterato.   Molti ingegneri genetici vegetali affermano di poter escludere le piante con mutazioni genetiche indesiderate. Tuttavia, a meno che una mutazione non faccia apparire la pianta palesemente malata o non riesca a crescere e propagarsi, potrebbe non essere individuata, anche se potrebbe aver dato origine a una composizione biochimica alterata che può danneggiare il consumatore.  

Rischi del multiplexing

La probabilità che il danno al DNA su larga scala osservato in questo studio si verifichi durante l’editing genetico delle piante alimentari è enormemente aumentata dall’aspirazione degli ingegneri genetici vegetali di colpire più geni simultaneamente («multiplexing»).   Il multiplexing consiste nell’introdurre nelle cellule più strumenti CRISPR/Cas contemporaneamente, con l’obiettivo di colpire diverse posizioni nel DNA dell’organismo.   Ciò determina la creazione simultanea di numerosi tagli nel DNA delle cellule e di conseguenza esiste un rischio molto elevato che si verifichino grandi cancellazioni e riarrangiamenti durante la riparazione del DNA, come è dimostrato graficamente in questo studio.

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È richiesto un attento esame

In conclusione, questo studio completo ha dimostrato come delezioni e riarrangiamenti su larga scala del genoma possano verificarsi in seguito all’attività anche di un singolo strumento di editing genetico CRISPR/Cas.   Si è scoperto che ciò avviene quando l’attività dello strumento di editing genetico produce una rottura del DNA a singolo o doppio filamento sia nei siti di editing previsti che in quelli non previsti. Questo processo imita anche ciò che avviene durante le applicazioni di editing genetico multiplex mediate da CRISPR/Cas.   Gli autori avvertono che i siti bersaglio dell’editing genetico devono essere esaminati attentamente per evitare che questo meccanismo provochi effetti di questo tipo.   Le persone nel campo dell’editing genetico agricolo devono assicurarsi di fare anche questo. Ma finora non abbiamo visto alcuna prova che lo stiano facendo. Questa omissione può comportare la perdita di una caratterizzazione genetica molecolare cruciale e delle conseguenze a valle di qualsiasi danno genetico in un prodotto finale modificato geneticamente e destinato al mercato.   Tali conseguenze possono includere l’interruzione di molteplici funzioni geniche, che portano a cambiamenti biochimici che risultano in tossicità o allergenicità inaspettate, o contenuto nutrizionale compromesso. Devono essere in atto delle normative per richiedere che tutte queste possibilità siano esaminate in una valutazione approfondita del rischio.  
Michael Antoniou Claire Robinson    
Pubblicato originariamente da GMWatch. Il dott. Michael Antoniou è professore di genetica molecolare presso il Dipartimento di genetica medica e molecolare del King’s College di Londra.  Claire Robinson è una redattrice di GMWatch. I punti di vista e le opinioni espresse in questo articolo sono quelli degli autori e non riflettono necessariamente i punti di vista di Children’s Health Defense.
  © 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.

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