La prima sperimentazione clinica sull'uomo di una terapia genica atta a ridurre in modo permanente l’ipercolesterolemia, apre una serie di ipotesi e di riflessioni (anche sotto il profilo etico) su un possibile futuro utilizzo di massa dell’editing genomico.

La più recente delle tecnologie di editing genomico, denominata CRISPR Cas9 (acronimo di “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-Cas9”), si sta dirigendo verso nuove tipologie di applicazioni?

Sappiamo che, a partire dal 2012 – anno della sua scoperta, per mano delle scienziate Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna – la comunità scientifica mondiale ha iniziato a studiare le potenziali applicazioni del CRISPR Cas9 in ambito medico, per la correzione del difetto genetico alla base di alcune malattie rare, di malattie quali distrofia muscolare e fibrosi cistica, di patologie neurologiche come Alzheimer e Parkinson e di particolari tipologie di tumori.

Ma quello che è accaduto a luglio del 2022, quando un’azienda biotech americana (Verve Therapeutics) ha avviato la sperimentazione di una terapia basata su CRISPR, in grado di modificare il codice genetico del paziente per giungere a stabilizzare in modo permanente i suoi livelli di colesterolo nel sangue, fa pensare a un ampliamento delle possibili aree di intervento delle terapie geniche che va al di là delle condizioni genetiche e delle patologie gravi.

Un impiego più ampio, allargato, del sistema CRISPR potrebbe essere destinato alla cura di disturbi comuni tra la popolazione – dunque, non necessariamente cronici, invalidanti o rischiosi per la vita del paziente – come lo è, appunto, l’ipercolesterolemia, a sua volta correlata a un serie di problematiche cardiovascolari.

CRISPR Cas9 verso nuove applicazioni, tra cui i trattamenti finalizzati all’estensione della vita

A contribuire – indirettamente – a spingere il sistema CRISPR Cas9 verso nuove applicazioni, sono state, nel coso degli ultimi tre anni, l’emergenza pandemica e la conseguente urgenza di mettere a punto soluzioni terapeutiche e vaccini capaci di combatterla in tutto il mondo. L’impatto di tale fenomeno ha avuto come esito quello di velocizzare i lavori di ricerca e di progettazione farmacologica, indirizzandoli, al tempo stesso, su una scala assai più ampia.

In particolare, su questa scia, nell’ambito della ricerca sulle terapie geniche, vi sono state intuizioni circa l’impiego del sistema CRISPR Cas9 nei trattamenti finalizzati all’estensione della vita, con un focus sulla prevenzione di quella che, a livello mondiale, è la prima causa di mortalità, ossia l’infarto. E intervenire sui livelli alti di colesterolo potrebbe ridurre tale incidenza a livello globale.

«Di tutti i diversi studi in corso sulla modifica del genoma, quelli volti a ridurre i livelli di colesterolo potrebbero avere gli effetti più significativi a causa della loro incidenza sulla popolazione mondiale, raggiugendo un numero altissimo di persone» osserva il team di ricerca in seno all’azienda USA che dato il via alla sperimentazione.

Da sistema per correggere difetti genetici responsabili di malattie gravi, di malattie per le quali non esistono cure, invalidanti, oppure altamente problematiche per lo stile di vita del paziente e della sua famiglia o, ancora, mortali, il CRISPR potrebbe così divenire una terapia per tutti. Questa è l’ipotesi di fondo.

Dai tagli del DNA alla sostituzione di una sua lettera: tecniche a confronto

C’è anche una ragione tecnica che proietta il CRISPR Cas9 verso nuove applicazioni. La prima generazione di questa tecnologia di editing genomico – come viene evidenziato in un articolo pubblicato il 19 gennaio 2023 su MIT Technology Review, “Next up for CRISPR: Gene editing for the masses?” – eseguiva tagli nel DNA, in seguito ai quali le cellule effettuavano una “riparazione”, impedendo a una mutazione genetica dannosa di avere effetto.

Tecniche più recenti si fondano, invece, su procedimenti diversi. Ad esempio, «l’editing di base, denominato anche CRISPR 2.0, prende di mira i mattoni fondamentali del DNA – viene spiegato all’interno dell’articolo – ossia i quattro elementi base, adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C), detti anche “lettere”, che tra loro formano un codice. Anziché tagliare il DNA, CRISPR 2.0 è in grado di convertire una lettera base in un’altra, ad esempio una C con una T o una A con una G. Non si comporta più come le forbici, ma più come “una matita e una gomma”».

L’editing di base risulta essere, dunque, più sicuro – e, nel complesso, più semplice e affidabile – rispetto alla forma originale del CRISPR. Dal momento che il DNA non viene tagliato, ci sono, infatti, meno probabilità di errore, date dall’asportazione accidentale di un gene importante o da una ricomposizione errata del DNA.

Sono queste caratteristiche che lo rendono più facilmente applicabile nell’ambito di diversi studi e di terapie sperimentali finalizzati a mettere a punto potenziali trattamenti per la cura di comuni disturbi ai danni della salute.

C’è, poi, il “prime editing” – o CRISPR 3.0 – capace di tagliare con precisione un DNA bersaglio all’interno del genoma di una cellula umana, animale o vegetale. Il taglio viene eseguito in un punto preciso grazie all’utilizzo di una “guida”, ovvero di una breve sequenza di RNA complementare al segmento del gene in questione, e permette di eliminaresequenze di DNA e di sostituirle con altre, andando così a modificare il genoma o a correggere mutazioni dannose. «È in circolazione solo da pochi anni ed è ancora in fase di studio in laboratorio. Ma il suo potenziale è enorme».

CRISPR Cas9 verso nuove applicazioni: il caso dello studio sperimentale sull’ipercolesterolemia

Lo studio sperimentale – tuttora in corso e destinato a durare anni – che vede il CRISPR Cas9 verso nuove applicazioni, tra cui le modifiche genetiche atte a ridurre il livello di colesterolo nell’organismo umano, vede proprio l’utilizzo del CRISPR 2.0, basato sulla modifica di una singola lettera di DNA, in questo caso presente nelle cellule epatiche dei pazienti.

Nello specifico, la sperimentazione clinica sull’uomo si sta svolgendo in Nuova Zelanda, su un gruppo di quaranta pazienti con una forma ereditaria di ipercolesterolemia, che porta ad avere valori di colesterolo doppi rispetto alla media, anche durante l’infanzia. «Tra coloro che ne sono affetti, molti scoprono questo tipo di disturbo solo quando vengono colpiti da un infarto, spesso in giovane età» precisano i ricercatori.

In particolare, il gene che il gruppo di lavoro sta cercando di disabilitare, introducendo un errore di ortografia di una lettera di DNA, si chiama PCSK9 e detiene un ruolo importante nel mantenimento dei livelli di LDL:

«Questa piccola modifica dovrebbe essere sufficiente ad abbassare permanentemente i livelli di colesterolo LDL – Low Density Lipoproteins, ossia il colesterolo cosiddetto “cattivo” perché, nel tempo, tende a depositarsi sulle pareti delle arterie, indurendole e rendendole più spesse. Se funziona ed è sicuro, è la risposta all’infarto» spiega il team di ricerca in seno all’azienda che ha dato il via alla sperimentazione.

E aggiunge che, in futuro, la stessa metodologia potrebbe essere applicata a studi per la riduzione dell’ipertensione o per la cura delle patologie metaboliche, tra cui il diabete.

Alcune considerazioni di carattere etico sulla terapia genica di massa

Il già citato articolo apparso su MIT Technology Review pone, tuttavia, un interrogativo importante: quali sono le prospettive date dalla proiezione del sistema di editing genomico CRISPR Cas9 verso nuove applicazioni? Dopo la cura dell’ipercolesterolemia, dell’ipertensione e del diabete, che cosa ci aspetta?

Probabilmente, si passerà a ipotizzare terapie geniche – a titolo preventivo – per persone sane, ad esempio per ridurre possibili e potenziali (ma non certi) rischi futuri per la salute.

Il CRISPR come futura terapia di massa, come terapia per tutti, ha questo rischio. Ad esempio, potrebbe essere auspicabile un trattamento per prevenire, in un eventuale futuro, l’Alzheimer. Ma intervenire sul DNA di persone sane è eticamente corretto?

«Se mi fosse data l’opportunità di modificare le mie cellule epatiche per ridurre potenzialmente il colesterolo in futuro, probabilmente direi di no. Voglio mantenere il mio genoma così com’è, a meno che non ci sia un problema» è uno dei commenti citati nell’articolo. E fa riflettere.

Sotto il profilo della sicurezza, inoltre, qualsiasi nuovo trattamento deve essere sicuro quanto quello già disponibile. E se già molti farmaci hanno effetti collaterali, quali sono quelli di una terapia genica basta sul CRISPR? Non lo sappiamo. Ed è difficile immaginare, da qui a cinque anni, se potremo arrivare ad acquisire questo genere di conoscenze.