I benefici della CRISPR sono già evidenti nei settori medico-scientifico, zootecnico, ambientale ed economico

Utilizzo in ambito medico, agricolo e zootecnico

Nel suo articolo Il Genome Editing consente di avere animali più efficienti e sementi più forti. Ma l'Italia e l'Europa non stanno investendo, pubblicato il 3 agosto 2017 su “AGI”, Giuseppe Novelli, rettore dell'Università di Tor Vergata di Roma, elenca i numerosi potenziali benefici derivanti dall'utilizzo della CRISPR/Cas9 in diversi ambiti, escludendo dall'elenco l'utilizzo della tecnica per la modifica diretta del genoma umano, discussione che andrebbe approfondita maggiormente a livello pubblico.
“È la tecnica più innovativa e promettente per fare il cosiddetto Genome Editing (correzione o revisione del genoma) […] Un’applicazione immediata potrebbe essere nella modificazione in provetta di cellule staminali da trapiantare poi nel paziente. La Crispr è molto efficiente nel correggere cellule staminali. La stessa tecnica può esser impiegata in alcuni tipi di tumori: attivando o spegnendo specifici geni coinvolti nel processo tumorale”.

L'Agricoltura è un altro settore dove la tecnica viene già utilizzata con successo. Novelli prende come esempio la manioca, pianta che fornisce cibo e reddito alle popolazioni africane, una delle più importanti fonti di carboidrati che garantisce a milioni di piccoli agricoltori “un reddito d’importanza vitale [...] La manioca è minacciata da varie malattie tra cui dalla cosiddetta cassava brown streak disease (CBSD). Gli esperti temono che la rapida diffusione della CBSD possa causare gravi carestie in molte parti del continente. La CRISP potrebbe costituire l’unica arma contro questo flagello. Inoltre nelle piante, il Genome Editing offre la possibilità di seguire l'evoluzione dei patogeni, mantenendo adeguati livelli di tolleranza o di impilare diversi geni di resistenza ritardando il loro superamento. Un intervento del genere è stimabile che possa ridurre in maniera concreta (70-90%) l’uso di fungicidi, soprattutto nella vite, e allungare la durata delle strategie di resistenza”.

Altro ambito in cui si può utilizzare la tecnica è quello della zootecnia: “Numerosi poi sono gli esempio […] come le mucche senza corna, rendendole così più sicure. La mucca da latte, geneticamente modificata da Crispr, è identica all’altro bestiame, ma sarà senza corna, al fine di ridurre i rischi di lesioni e ferite per gli agricoltori, escursionisti ed altri animali. Poi le mucche modificate a produrre latte non allergenico; quelle resistenti alla tubercolosi bovina; le capre e pecore con il gene della miostatina modificato per aumentare la massa muscolare; i maiali resistenti al virus della sindrome riproduttiva e respiratoria”.

Benefici ambientali ed economici

È fondamentale investire su una tecnica economica e accessibile a tutti come la CRISPR-Cas9, anche in funzione della creazione di nuovi posti di lavoro.
Nel suo articolo, Il Genome Editing consente di avere animali più efficienti e sementi più forti. Ma l'Italia e l'Europa non stanno investendo, pubblicato il 3 agosto 2017 su “AGI”, Giuseppe Novelli afferma: “Ci sono paesi come gli Stati Uniti, la Cina, l’India e il Brasile sono molto avanti nell’impego della Crispr nelle piante e negli animali e stanno investendo miliardi di dollari in queste tecnologie. L’Italia rischia di rimanere fuori 'mercato' se unitamente all’Europa non guarda con attenzione queste tecnologie. La maggior parte delle aziende che producono sementi o propagano varietà vegetali non riuscirà a competere con le controparti straniere. Non potremmo godere dei benefici ambientali ed economici prevedibili in seguito alla coltivazione di varietà prodotte mediante le tecniche genetiche innovative con particolare riferimento alla resistenza a patologie microbiche. È assurdo che, considerato il basso costo della Crispr, che risulta quindi accessibile a molti enti di ricerca e sviluppo, pubblici e privati, non si investa in questo settore per creare anche nuovi posti di lavoro. Soprattutto considerando che nella terapia genica applicata all’uomo abbiamo laboratori all’avanguardia e certamente siamo quelli che possiedono già una discreta esperienza clinica”.

Vaccino anti-malaria

Un importante utilizzo della tecnica CRISPR-Cas9 sarebbe quello per la cura della malaria.
È quanto confermato da Andrea Crisanti, docente di Parassitologia Molecolare presso l'Imperial College London, nell'intervista Reazioni genetiche a catena. La frontiera dei “gene drive” parla italiano, pubblicata il 26 giugno 2017 sul sito “crispr.blog”: “Gli esperimenti per sterilizzare i maschi di una specie indesiderata tramite la mutagenesi sono iniziati decenni fa e questa strategia funziona bene [...] Ma le nucleasi usate prima di CRISPR (HEG) erano difficili da programmare. Per riuscire a dirigere la loro attività verso i geni da modificare ci volevano anni di lavoro, ora con CRISPR bastano un paio di mesi. È come se fossimo impegnati ad avvitare viti a mano per costruire un macchinario e poi qualcuno ci avesse detto: 'Provate questo avvitatore'. Non solo si è ridotto drammaticamente il tempo necessario per arrivare al risultato, ma è aumentata la flessibilità, e quindi anche il numero dei geni che possono essere attaccati”.
I rischi legati al passaggio dell'utilizzo della tecnica dal laboratorio all'esterno sembrano decisamente ridotti: “Per prepararci a questo passaggio abbiamo reclutato specialisti di discipline diverse, epidemiologi ed ecologi, scienziati sociali e giuristi, esperti di etica. Negli ultimi 5 anni abbiamo lavorato per identificare i luoghi per le sperimentazioni sul campo, reperire risorse sul posto, coinvolgere le popolazioni locali. Ora ci sono circa 100 persone coinvolte, è un’operazione gigantesca all’insegna della trasparenza e della sicurezza, in linea con la filosofia della Fondazione Gates”.

Sulla questione ritorna anche Elisa Dell'Aglio, dottore di Ricerca in Biochimica presso l'Università di Genova, nell'articolo L’ultima Frontiera dell’ingegneria Genetica: Cos’e’ e a Cosa Serve il Sistema Crispr/Cas, pubblicato il 2 maggio 2016 sul sito dell'AIRInforma: “L’utilizzo più controverso di CRISPR/Cas è forse quello in cui il sistema è 'autoreplicante'. In questo caso, una copia del gene Cas e della sua sequenza guida si inseriscono all’interno del genoma della cellula bersaglio. Ad ogni generazione successiva, il meccanismo può quindi riattivarsi e riprodurre la mutazione nel 100% della progenie. I vantaggi sarebbero enormi, non solo nella biotecnologia vegetale ma anche, e forse soprattutto, per il controllo degli insetti. Ciò consentirebbe, ad esempio, di mutare le zanzare in modo da renderle immuni al plasmodio portatore della malaria (come è già stato fatto con successo in laboratorio), e debellare così la malattia, oppure rendere completamente innocui insetti pericolosi per le coltivazioni. Allo stesso modo si potrebbe agire su altri vettori di malattie come il virus Zika. La scarsa prevedibilità delle conseguenze ecologiche suggerisce però di procedere in questo settore con molta cautela”.

Mutazioni involontarie

Come spiega Assuntina Morresi, docente di Chimica Fisica presso il Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie dell'Università degli Studi di Perugia, nell'articolo Dopo il bluff della clonazione umana. Editing genetico, una "svolta" a caro prezzo, pubblicato il 19 agosto 2017 su “Avvenire”, e riportato sul sito “salute.chiesacattolica.it”, seppure rispetto agli studi precedenti le mutazioni non volute si siano ridotte di numero e tipologia, esse non sono state del tutto eliminate: “Il gene editing applicato alla sequenza individuata dai ricercatori, per correggere l’anomalia studiata, oltre alla modifica voluta ne induce anche altre involontarie in regioni diverse del Dna, alterandone le funzioni in modo imprevedibile. Si hanno quindi embrioni 'corretti', cioè senza la mutazione patologica scelta, ma geneticamente modificati altrove, con conseguenze ignote sull’eventuale nascituro e sulle generazioni future”.

Per Pietro Greco, giornalista scientifico, scrittore e chimico, socio fondatore della Fondazione IDIS-Città della Scienza di Napoli, nell'articolo L'etica dell'embrione corretto, pubblicato il 6 agosto 2017 su “Scienzainrete”, afferma che intervenire sulla linea germinale attraverso la CRISPR/Cas9 potrebbe consentire sì la prevenzione da malattie gravissime (10mila diverse malattie genetiche monofattoriali, ovvero causate da mutazioni su un singolo gene) e anche l'abbassamento della probabilità di contrarre malattie di origine genetica polifattoriali (causate cioè sia dalla combinazione di diversi geni mutati sia da un singolo gene mutato che si esprime solo in particolari condizioni ambientali), “ma, in parziale conflitto con questa opportunità, c’è l’interesse – il diritto – delle future generazioni di non essere vittime di un nostro errore. Intervenire sulla linea germinale di un individuo significa infatti 'riscrivere' il DNA di tutta la sua prole a venire. Se si commette oggi un errore, questo errore è per sempre non solo per l’individuo, ma per i suoi figli e per i figli dei suoi figli. Occorre trovare il modo migliore per tutelare entrambi gli interessi: da un lato quello di milioni di persone cui verrebbe evitata una vita da malato e spesso anche la morte; dall’altro quelle delle generazioni future a non ereditare i nostri eventuali errori, per quanto commessi a fin di bene”.

Scandroglio: “Conseguenze nefaste”

Nonostante la tecnica sia nettamente migliore rispetto alle tecniche del passato, i margini di errore sono ancora inaccettabili. È quanto afferma Tommaso Scandroglio, docente di Etica e Bioetica presso l'Università Europea di Roma, nel suo articolo Embrioni cavie genetiche: un rischio troppo alto, pubblicato il 4 agosto 2017 su “La Nuova Bussola Quotidiana”: “Un atto lecito non deve essere compiuto se promette più danni che benefici. Più in particolare nel calcolo dell’opportunità morale di compiere un atto in sé buono occorre soppesare il valore dei beni in gioco e il rischio di un eventuale danno, al fine di verificare se il gioco valga la candela. Facciamo il caso che la tecnica Crispr possa venire utilizzata su embrioni malati concepiti naturalmente e quindi che non si debba ricorrere alla fecondazione artificiale. Apprendiamo dalla ricerca che, seppur ci siano state migliorie nella tecnica, quest’ultima è ancora difettosa. Ad esempio non tutti i tagli avvengono nel punto esatto. Questo potrebbe provocare più danni di quelli che si vogliono riparare. Inoltre si è scoperto che il gene tagliato viene 'ricucito' automaticamente dalla doppia elica cromosomica, rendendo quindi inutile la pratica. Allora si è pensato di sostituire il gene eliminato con uno artificiale, ma questo tentativo è andato in porto solo una volta su 42 tentativi. Infine la comunità scientifica nutre ampie riserve – nonostante i pareri contrari degli scienziati che hanno pubblicato i risultati della ricerca – sui rischi a danno del genoma. Infatti questo gioco del taglia, incolla e cuci può generare effetti imprevisti sulla rimanente struttura cromosomica della persona e dunque della sua discendenza, potendo provocare malformazioni, patologie genetiche gravi, etc. Quindi, anche a prescindere dall’inciampo della fecondazione artificiale, è prematuro applicare questo tipo di tecnica sugli embrioni malati a motivo degli scarsi risultati raggiunti. Il gioco per l’embrione non varrebbe la candela: tra una patologia certa ma comunque gestibile e conseguenze nefaste più gravi assai probabili è preferibile astenersi dall’applicazione di tale tecnica”.

Alleli

Nel suo articolo CRISPR: Preoccupazioni di Sicurezza ed Etiche, pubblicato il 13 gennaio 2016 su “News Medical Life Sciences”, Tomislav Mestrovic, medico presso lo Psychiatric hospital "Sv. Ivan" di Zagabria, sottolinea i rischi legati alla CRISPR-Cas9, una tecnica tutt’altro che infallibile. Secondo Mestrovic, infatti, uno dei più grandi rischi è che la terapia venga modificata dall'“introduzione degli alleli, con gli effetti collaterali imprevisti” che ricadrebbero sulle generazioni successive dopo la modifica iniziale del gene. “Tutta la modifica germinale dovrebbe offrire vantaggi inequivocabili al paziente”.

Rischi biologici e socio-culturali

Secondo il parere di Telmo Pievani, ordinario di Filosofia delle Scienze Biologiche presso il Dipartimento di Biologia dell’Università degli studi di Padova, riportato nell'articolo Riscrivere il DNA con CRISPR-Cas9. Governance alle frontiere della tecnoscienza, pubblicato il 22 luglio 2017 su “abcd.it”, a firma di Luca Marelli, c'è una problematica riguardante i rischi connessi all’editing stesso, dal momento che non siamo in grado di conoscere gli effetti funzionali delle modificazioni successive all'utilizzo di CRISPR-Cas9 per il sistema biologico nella sua complessità: “La nostra attuale conoscenza della funzione dei geni, e delle loro interazioni, è molto più limitata della nostra capacità di intervenire su di essi”
Dunque, modificare un genoma con CRISPR equivarrebbe a editare un testo di cui si conosce l’alfabeto in cui è scritto, senza però padroneggiarne appieno la sintassi (il modo corretto in cui le parole si dispongo una dopo l’altra) e ignorando quasi completamente la semantica (il significato a cui tali parole rimandano).
Nello stesso articolo viene riportato il parere di Paul Berg, biochimico americano, premio Nobel per la chimica 1980: “La nostra ignoranza degli effetti si estenda ben oltre il mero rischio biologico. Come infatti nessuno, agli albori dell’ingegneria genetica negli anni ‘70, si era dimostrato capace di prevedere l’enorme impatto che la nascente industria del biotech avrebbe avuto nel contribuire a creare quelle che oggi definiamo società della conoscenza avanzate, ci troviamo ora, allo stesso modo, nell’impossibilità di prevedere la portata di CRISPR nel riconfigurare gli stili di vita, i codici socio-culturali, le strutture economiche delle nostre società. Interrogativi quali chi potrà beneficiare delle innovazioni apportate da CRISPR, quale sarà il suo impatto all’interno di differenti gruppi sociali, e quali saranno le conseguenze indesiderate, rimangono dunque, ancora, domande aperte”.

Cina 2015

Il 22 aprile 2015, nell'articolo Chinese scientists genetically modify human embryos, pubblicato su “Nature” a firma di David Cyranoski e Sara Reardon, vengono riportate alcune dichiarazioni di Edward Lanphier, amministratore delegato e direttore della Sangamo BioSciences, in merito all'esperimento condotto nello stesso anno dal genetista cinese Junjiu Huang e altri quindici genetisti dell’Università Sun Ya Tsen a Guandong, i quali hanno cercato di sostituire, attraverso la CRISPR/Cas9, il gene HBB (emoglobina beta, proteina che, insieme alla globina alfa HBA costituisce la forma più comune di emoglobina nell'uomo adulto, l'HbA) in 86 zigoti. L'HBB è un gene che, se mutato, causa la beta talassemia (deficit del sangue).
In seguito all'esperimento, su 71 zigoti sopravvissuti alla procedura, in 28 le mutazioni erano state eliminate e soltanto in 4 la cellula aveva sostituito il gene HBB. Lanphier afferma: “Si sono anche trovate un numero sorprendente di mutazioni 'fuori bersaglio, probabilmente introdotte da un’azione del complesso CRISPR/Cas9 su altre parti del genoma. Questo effetto è una delle principali preoccupazioni riguardanti l’editing della linea germinale perché queste mutazioni non intenzionali potrebbero essere dannose. Il loro tasso è molto superiore a quelli osservati negli studi su embrioni di topo e sulle cellule staminali umane adulte. Inoltre Huang sottolinea che il suo gruppo ha rilevato soltanto un sottoinsieme di quelle mutazioni, perché ha analizzato sono la parte del genoma chiamata exoma. 'Se l’avessimo sequenziato tutto, ne avremmo viste molte di più'” (Cfr. La tecnica CRISPR/Cas9 e l’eugenetica, pubblicato il 28 maggio 2015 su “oggiscienza”, a firma di Sylvie Coyaud).