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Risposta ai primi tentativi fatti in Cina

Dopo i primi tentativi fatti in Cina nei mesi scorsi, sono gli Stati Uniti ad applicare per la prima volta con successo sugli embrioni umani la tecnica Crispr che permette di riscrivere il Dna, riuscendo a cancellare in modo efficace e sicuro una malattia genetica ereditaria, in questo caso la cardiomiopatia ipertrofica, che è la prima causa di morte improvvisa nei giovani sportivi. Il risultato, anticipato da numerose indiscrezioni di stampa, è pubblicato ufficialmente su Nature dalla Oregon Health and Science University e dal Salk Institute for Biological Studies, in collaborazione con ricercatori cinesi e della Corea del Sud.
Il team di esperti, guidato da Shoukhrat Mitalipov dell’università dell’Oregon, si è focalizzato sulla cardiomiopatia ipertrofica, una delle oltre 10.000 malattie ereditarie che sono causate da una mutazione in un singolo gene.
In questo caso il problema nasce da un errore nel gene MYBPC3, localizzato sul cromosoma 11: basta che una sola delle due copie del gene sia mutata perché la malattia si manifesti.
Ciascun individuo portatore della mutazione ha il 50% di possibilità di trasmetterla alla prole. Per bloccare questa ‘catena’, i ricercatori hanno pensato di usare la tecnica che ‘taglia-incolla’ il Dna durante la fecondazione in vitro, fatta con ovuli sani e spermatozoi portatori della mutazione. Le ‘forbici’ molecolari della Crispr hanno dimostrato di saper tagliare in modo preciso ed efficace il gene mutato, che poi è stato prontamente riparato dalle cellule dello zigote usando il gene sano come stampo.
Impiegando la tecnica Crispr nelle primissime fasi della fecondazione, si è riusciti a correggere la mutazione in tutte le cellule dell’embrione, evitando il pericoloso fenomeno del mosaicismo in cui alcune cellule sono corrette mentre altre restano malate. Il risultato, sottolineano i ricercatori, è stato ottenuto senza generare alcuna mutazione inattesa e nel pieno rispetto delle regole etiche, con lo sviluppo degli embrioni bloccato dopo tre giorni.
La tecnica è ancora lungi dall’essere applicata nella pratica clinica, ma se ulteriori studi ne confermeranno la sicurezza e l’efficacia, potrebbe diventare un’arma in più (insieme alla fecondazione artificiale e alla diagnosi pre-impianto) per aiutare le coppie con malattie genetiche ereditarie ad avere figli sani.

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Trasferite cellule modificate per curare tumore ai polmoni

Per la prima volta in un essere umano sono state trasferite cellule modificate geneticamente con la tecnica del ‘taglia-incolla’ del Dna, la Crispr-Cas9. È accaduto in ottobre nell’università cinese Sichuan, a Chengdu, in una sperimentazione per trattare una forma aggressiva di tumore del polmone. 
Le cellule immunitarie dell’uomo sono state prelevate e modificate disattivando una proteina che funziona come un freno; in questo modo sono diventate più aggressive contro le cellule del tumore e poi trasferite nello stesso individuo.

Tempi slittati per la difficoltà della tecnica


Reso noto dalla rivista Nature sul suo sito, l’intervento è stato condotto con l’autorizzazione del comitato etico, arrivata in luglio, ed era inizialmente previsto in agosto. Il gruppo dell’oncologo Lu You è riuscito però a realizzarlo solo il 28 ottobre perchè far moltiplicare in laboratorio le cellule modificate è stato difficile e ha richiesto più tempo del previsto. Per rispettare la privacy del paziente gli oncologi non hanno dato notizie sulle sue condizioni, ad eccezione del fatto che ha ricevuto due infusioni di cellule.

Primo obiettivo è verificare la sicurezza


Ora gli stessi ricercatori intendono trattare dieci persone, ognuna delle quali dovrebbe ricevere da due a quattro infusioni. Obiettivo di questa prima fase della sperimentazione è verificare la sicurezza della terapia, ossia che non causi effetti avversi. Entusiaste le reazioni del mondo scientifico, riportate da Nature. Oggi la Crispr è considerata una tecnologia dal potenziale incredibile, ma ai suoi inizi aveva alimentato un acceso dibattito etico, soprattutto dopo che, nel 2015, era stata applicata in Cina per manipolare embrioni umani.

Lo Sputnik 2.0, il duello della genetica


C’è chi lo chiama già “Sputnik 2.0”, riferendosi al lancio del primo satellite al mondo da parte dell’Unione Sovietica. Quasi 60 anni più tardi il terreno del nuovo duello è la genetica e la Cina si è aggiudicata la vittoria, con la prima sperimentazione sull’uomo della tecnica che riscrive il Dna, la Crispr-Cas9. Mentre gli Usa attendono l’ok alla sperimentazione per l’inizio del 2017, nel marzo dello stesso anno un altro gruppo cinese prepara tre sperimentazioni per trattate i tumori di vescica, prostata e reni.
”Penso che si stia scatenando uno ‘Sputnik 2.0’, ha scritto la rivista Nature sul suo sito citando Carl June, esperto di immunoterapia dell’università della Pennsylvania. Le prime grandi attese dal taglia-incolla del Dna le aveva generate l’intervento che nel 2015 a Londra aveva utilizzato una tecnica simile alla Crispr, chiamata Talen, per combattere una rara forma di leucemia in una bambina. Ora è sempre più diffusa la convinzione che la Crispr, più semplice ed efficiente di altre tecniche, possa aprire la strada a terapie più efficaci.

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Cucinata e mangiata dallo stesso ricercatore che l’ha coltivata

Il taglia-incolla del Dna entra nel piatto. La prima verza geneticamente modificata con questa tecnica è stata cucinata e mangiata, in un piatto di pasta, dallo stesso ricercatore che l’ha coltivata, Stefan Jansson, dell’università svedese di Umea.
Come riporta Science, Jansson ha gustato il piatto di tagliatelle alla verza con Gustaf Klarin, conduttore di un programma radiofonico svedese. ”Per la nostra gioia, e in una certa misura con mia grande sorpresa, il pasto si è rivelato davvero buono” ha scritto il ricercatore sul suo blog. ”Entrambi – ha aggiunto – abbiamo mangiato con gran gusto”. 
Il ricercatore non creato il seme ma lo ha ricevuto da un collega di un altro Paese che vuole restare anonimo. Nell’Unione Europea, ha rilevato Jansson, non c’è ancora una normativa sulle piante ottenute con la Crispr (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), per esempio si deve ancora stabilire se possano essere considerate o meno Ogm. Ma il ricercatore ha ricevuto l’ok del Consiglio svedese per l’agricoltura per far crescere il seme della verza nel suo laboratorio e una volta che la verdura è stata pronta per il taglio ha voluto assaggiarla.
In precedenza anche un altro ricercatore ha assaggiato il ‘frutto’ del suo lavoro ottenuto con la tecnica del taglia e incolla del Dna. Ma in quel caso non era una pianta ma funghi che negli Stati Uniti, Yang Yinong ha ottenuto nel suo laboratorio della Pennsylvania State University.

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Provato nei topi, inverte il segnale molecolare che li fa crescere

I tumori possono essere indotti a regredire: basta azionare la ‘retromarcia’ della crescita usando la nuova tecnica del ‘taglia-incolla’ del Dna, la famosa Crispr. Ci hanno provato i ricercatori cinesi dell’Università di Shenzhen, che nei topi sono riusciti a frenare la proliferazione dei tumori facendoli addirittura ‘rimpicciolire’. I risultati, pubblicati su Nature Methods, potrebbero aprire una nuova pagina nella cura del cancro, proprio ora che la Cina ha annunciato di voler diventare il primo Paese al mondo a sperimentare la tecnica di editing genetico sulle persone malate di tumore.

”Questo nuovo metodo offre potenzialità straordinarie, perché per la prima volta ci permette di controllare un complesso meccanismo metabolico a cascata, come quello del tumore, agendo su più livelli e su più geni contemporaneamente”, spiega il genetista Giuseppe Novelli, rettore dell’Università di Tor Vergata. ”E’ ancora troppo presto per parlare di applicazioni sull’uomo – sottolinea l’esperto – ma sarà interessante vedere quali saranno gli sviluppi di questo filone di ricerca, dal momento che ormai per molti tumori conosciamo tutte le cascate di eventi metabolici che ne causano l’insorgenza”.

La discussa Crispr, considerata dai genetisti di tutto il mondo come la tecnica del futuro, è stata finora impiegata nei modi più svariati, dalla messa a punto di zanzare anti-malaria fino alla correzione di gravi e rare malattie genetiche in modelli di laboratorio, arrivando addirittura a ritoccare embrioni umani destinati alla ricerca e poi distrutti. 

In questo nuovo studio, la tecnica è stata impiegata per bloccare la crescita delle cellule tumorali andando a ‘invertire’ le cascate di segnali che ne inducono la proliferazione. Per farlo, i ricercatori hanno modificato la ‘cassetta degli attrezzi’ molecolare della Crispr-Cas9 in modo che diventasse operativa in risposta al segnale molecolare che promuove la crescita tumorale. 

Una volta attivata, la Crispr è entrata in azione mettendo il ‘turbo’ a due geni (oncosoppressori) che inibiscono la crescita delle cellule tumorali. In un secondo esperimento, i ricercatori sono riusciti a riprogrammare le cellule in modo che rispondessero al segnale di crescita favorendo – al contrario – l’espressione di più geni che inducono la morte cellulare. 

”E’ significativo che questo nuovo traguardo sia stato tagliato da ricercatori cinesi”, afferma Novelli. ”La Cina sta puntando molto sulla Crispr e ora raccoglie i frutti dei forti investimenti sul biotech fatti negli ultimi anni”.

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Nate le prime 5 mucche rese inoffensive

‘Cancellate’ le corna grazie alla tecnica del taglia-incolla del Dna. Sperimentata sulle mucche, la tecnica ha permesso per la prima volta di farne nascere 5 ‘inoffensive’. E’ stato sufficiente inserire nel Dna degli embrioni la copia di un gene isolato in alcuni bovini che nascono naturalmente senza le corna. Pubblicato sulla rivista Nature Biotechnology, il risultato si deve al gruppo coordinato da Tad Sonstegard e Scott Fahrenkrug, della start up statunitense Recombinetics.



L’obiettivo è evitare la dolorosa e contestata pratica diffusa negli allevamenti americani, che prevede il taglio delle corna nell’80% delle mucche, per proteggere gli allevatori ma anche gli altri animali da incidenti. Non tutti i bovini però necessitano di questa pratica, perché in alcune razze da macellazione, come gli Angus, è presente un gene che non fa spuntare le corna. 

I ricercatori si sono messi a caccia proprio di questo gene, analizzando il Dna di più specie di bovini. Una volta individuato e isolato, lo hanno inserito nel Dna degli embrioni delle mucche da latte grazie a una forbice molecolare che taglia e incolla il Dna chiamata Talens (Transcription activator-like effector nucleases), che è simile alla più famosa Crispr, ma usa enzimi diversi per tagliare il genoma.