Cari lettori, per la prima volta un gruppo di scienziati è riuscito a dimostrare di poter correggere le mutazioni genetiche negli embrioni umani: una svolta scientifica importante con implicazioni per la sclerosi multipla e molte altre malattie gravi.
Questo studio di riferimento è stato il frutto di una collaborazione che ha coinvolto numerosi scienziati presso differenti illustri istituiti tra cui l’Istituto Salk di La Jolla, in California; L’Oregon Health & Science University di Portland e l’Istituto per le Scienze di Base in Corea. Il loro studio, dal titolo “Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos,” ovvero “Correzione di una mutazione genica patogena negli embrioni umani”, è stato pubblicato di recente nella prestigiosa rivista scientifica Nature.
Più di 10.000 disordini ereditari causati da un unico gene possono essere trasmessi alle generazioni future, interessando milioni di persone in tutto il mondo. Alcune sono mutazioni dominanti autosomiche, il che significa che una sola copia di un gene ereditata da un genitore può causare i sintomi clinici alla nascita. Altri non mostrano sintomi fino a tarda età.

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Esempi noti di mutazioni dominanti autosomiche comprendono le mutazioni BRCA1 e BRCA2, le quali aumentano il rischio di una donna di sviluppare il cancro al seno e ovarico, o il gene HTT responsabile della malattia di Huntington.
In questo eccezionale studio
, i ricercatori si sono concentrati su una mutazione nel gene MYBPC3 che provoca la cardiomiopatia ipertrofica, una malattia del muscolo cardiaco che colpisce circa una persona su 500 e può causare morte improvvisa e insufficienza cardiaca. Ereditare una singola copia di una mutazione nel gene Mybpc3 può determinare la cardiomiopatia ipertrofica. Per evitare che le mutazioni dannose siano trasmesse alla prole, oggi si può optare per la fecondazione assistita e la diagnosi genetica preimpianto, che permette di selezionare embrioni senza la mutazione nociva per il trasferimento in utero. I recenti sviluppi dell’editing genetico, infatti, suggeriscono che le tecniche di “taglia e incolla” del DNA potrebbero essere usate per correggere le mutazioni negli embrioni, aumentando così il numero di quelli disponibili per il trasferimento. Per valutare la sicurezza e l’efficacia della correzione con le “forbici genetiche”, i ricercatori del gruppo di Shoukhrat Mitalipov dell’Oregon Health & Science University di Portland, si sono concentrati sulla mutazione Mybpc3 e la cardiomiopatia ipertrofica. Il team ha prodotto numerosi zigoti, precisamente 75 embrioni umani, fertilizzando ovociti da donatrici sane con spermatozoi da un maschio portatore eterozigote della mutazione (dotato di una copia mutata e una normale del gene).

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Per correggere la mutazione, gli scienziati hanno usato un nuovo strumento denominato CRISPR-Cas9 con lo scopo di fare un taglio sulla sequenza genica mutante per poi monitorare gli embrioni umani che riparavano queste “fratture” del DNA. Nella maggior parte dei casi, le interruzioni sono state riparate in modo efficiente utilizzando la copia non mutata del gene dal donatore. Di conseguenza, circa due terzi degli embrioni contenevano due copie del gene “nel mirino” libere della mutazione.

CRISPR funziona trovando il DNA mutato, tagliando le mutazioni e sostituendole con una corretta sequenza genica basata su un DNA normale.
Gli scienziati hanno pertanto corretto le mutazioni genetiche iniettando lo sperma negli ovociti per creare embrioni normali. CRISPR è stato utilizzato negli spermatozoi del “padre”. Una volta a contatto con il normale DNA dell’ovocito, la sequenza mutata MYBPC3 è stata sostituita dalla normale sequenza genica della madre.
Dei 75 embrioni umani generati, il 72% è stato corretto efficacemente per la mutazione del gene MYBPC3.
Il team di ricercatori ha anche dimostrato che questa correzione potrebbe essere trasmessa alle cellule future, superando ciò che è stato un grosso problema per i ricercatori degli studi precedenti. Finora, infatti, gli scienziati americani avevano effettuato le indagini su questa tecnica con un mix di timore, invidia e anche qualche allarme. I precedenti tre studi sulla modifica degli embrioni umani erano stati infatti pubblicati tutti da scienziati cinesi e non americani.
Questo nuovo studio invece dimostra che potrebbe essere possibile correggere le mutazioni germinali prima di essere trasmesse alla prole. Gli scienziati, tuttavia, hanno avvertito che sono necessari ancora molti studi per garantire che questo approccio sia sicuro ed efficace e che non abbia effetti collaterali non intenzionali.

Insomma, i risultati di questo studio indicano che tale metodologia delle “forbici genetiche” è efficace e che l’obiettivo di Crispr-Cas9 è molto preciso, fornendo qualche garanzia anche rispetto alle preoccupazioni sulla sicurezza di questa tecnica. Inoltre, non vi è traccia di mutazioni “fuori bersaglio”. Questi risultati, concludono gli autori, suggeriscono che un simile approccio potrebbe essere utile per la correzione di mutazioni ereditarie negli embrioni umani, in combinazione con la diagnosi pre-impianto. Tuttavia, “nonostante la notevole efficienza di targeting”, hanno concluso gli autori, “gli approcci di modifica del genoma devono essere ulteriormente ottimizzati prima che l’applicazione clinica della correzione della germinazione possa essere considerata”.

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Fonti

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23305.html?foxtrotcallback=true

http://www.lastampa.it/2017/08/02/scienza/negli-usa-primi-embrioni-umani-geneticamente-modificati-corretta-malattia-cardiaca-ereditaria-iFTRG8LOT25tLZnUsw5dxH/pagina.html

https://multiplesclerosisnewstoday.com/2017/08/08/ms-research-may-benefit-from-study-showing-hereditary-gene-mutations-can-be-corrected/

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