Il termine “CRISPR” ha guadagnato molta attenzione di recente come risultato di un dibattito tra gli scienziati sulla possibilità di modificare geneticamente la linea germinale umana e le implicazioni etiche di farlo. Tuttavia, CRISPR non è solo un metodo per modificare i genomi delle cellule embrionali, come la discussione pubblica potrebbe aver lasciato intendere; è uno strumento potente, efficiente e affidabile per modificare i geni in qualsiasi organismo, e ha guadagnato una significativa attenzione e uso tra i biologi per una varietà di scopi. Così, oltre alla discussione sull’editing della linea germinale umana, CRISPR solleva o ravviva molte altre questioni etiche, non tutte riguardanti solo gli esseri umani, ma anche altre specie e l’ambiente.
… CRISPR solleva o rilancia molte altre questioni etiche, non tutte riguardanti solo gli esseri umani, ma anche altre specie e l’ambiente
CRISPR sono brevi sequenze di DNA con sequenze spaziatrici uniche che, insieme alle proteine CRISPR-associate (Cas), costituiscono un sistema immunitario adattivo in molti batteri e archei contro i batteriofagi invasori 1. Utilizzando brevi molecole di RNA come modello, Cas effettua tagli altamente sequenza-specifici in molecole di DNA che possono essere sfruttati per inserire geni o per modificare con precisione la sequenza nucleotidica nel sito di taglio. Le CRISPR sono state identificate per la prima volta negli anni ’80, ma è solo negli ultimi anni che gli scienziati si sono resi conto del loro potenziale per modificare i genomi di qualsiasi organismo, dai microrganismi alle piante alle cellule umane e, più controverso, agli embrioni umani. Il sistema CRISPR/Cas non è una tecnologia innovativa nel senso che permette l’editing del genoma; i biologi hanno usato per qualche tempo le nucleasi attivatrici di trascrizione (TALEN) e le nucleasi a dita di zinco (ZFN) per modificare i genomi. Tuttavia, queste tecnologie sono costose, tecnicamente impegnative e richiedono tempo, in quanto richiedono l’ingegneria proteica per colpire specifiche sequenze di DNA. CRISPR/Cas, al contrario, riconosce la sua sequenza bersaglio attraverso molecole di RNA guida che possono essere sintetizzate facilmente ed economicamente. Un normale laboratorio di biologia molecolare può ora modificare geni o interi genomi di molti organismi, poiché CRISPR/Cas non richiede conoscenze sofisticate o attrezzature costose.
Questo ha riacceso il dibattito etico sulla modifica della linea germinale umana. Nonostante i discorsi sui “designer babies”, CRISPR/Cas offre nuove possibilità per rendere gli esseri umani immuni a una serie di malattie, o per riparare difetti genetici fatali in un embrione umano. Ricercatori di spicco hanno quindi chiesto una moratoria volontaria sulla modifica del genoma della linea germinale negli esseri umani fino a quando scienziati ed etici non avranno analizzato congiuntamente le implicazioni del farlo 2. Il dibattito si riduce a due parti in uno stallo “go/no-go”. Un gruppo insiste che la ricerca sull’editing della linea germinale umana dovrebbe avanzare per raccogliere i benefici scientifici e clinici, mentre l’altro campo sostiene che l’editing della linea germinale umana è troppo pericoloso, o attraversa una linea etica inviolabile 3.
… c’è il pericolo che l’accessibilità e l’efficienza di CRISPR possano passare sopra le preoccupazioni valide e di lunga data sulla generazione e il rilascio di OGM.
Tuttavia, più che l’uso o meno di CRISPR per modificare le cellule germinali e gli embrioni umani, ci sono preoccupazioni etiche più immediate che devono essere affrontate. CRISPR è già usato per modificare insetti, animali, piante e microrganismi e per produrre terapie umane 4. Poiché tale lavoro è in corso da anni, o addirittura decenni, la tecnologia CRISPR potrebbe non sembrare creare nuovi problemi etici in questi contesti. Tuttavia, c’è il pericolo che l’accessibilità e l’efficienza di CRISPR possano scavalcare preoccupazioni valide e di vecchia data sulla generazione e il rilascio di organismi geneticamente modificati (OGM). La recente caratterizzazione di un nuovo sistema CRISPR di tipo 2 da Francisella novicida dimostra che il toolbox delle tecnologie di editing del genoma è in continua espansione 5. Di conseguenza, c’è un urgente bisogno di regolamenti efficaci e globali che governino la sperimentazione e il rilascio ambientale degli OGM.
Le attuali normative nazionali e internazionali forniscono una guida e una supervisione inadeguate per queste applicazioni. Come tali, non favoriscono la fiducia del pubblico nella sicurezza degli organismi modificati con CRISPR o delle agenzie di regolamentazione incaricate di monitorarli. La preoccupazione è che l’incomprensione pubblica e la sfiducia negli OGM ostacolino il progresso scientifico e gli usi validi di CRISPR. Pensare – e fare bene – i regolamenti e l’etica della ricerca per queste applicazioni di CRISPR potrebbe anche aiutare a creare un quadro etico per l’editing della linea germinale umana.
Negli Stati Uniti, la regolamentazione degli animali e degli insetti geneticamente modificati è fatta da una serie di agenzie di regolamentazione che comprendono il Coordinated Framework for the Regulation of Biotechnology, che è stato creato nel 1986 per facilitare la regolamentazione inter-agenzia della biotecnologia. Il suo campo di applicazione e l’approccio normativo non sono stati rivisti dal 1992 6, ma le singole agenzie all’interno del Coordinated Framework – la Food and Drug Administration (FDA), il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), e l’Agenzia di Protezione Ambientale (EPA) – hanno emesso le proprie linee guida su applicazioni particolari.
La preoccupazione è che l’incomprensione e la diffidenza del pubblico nei confronti degli OGM ostacolino il progresso scientifico e gli usi validi di CRISPR
La guida della FDA emessa nel 2009 afferma che la modifica genetica di un animale, indipendentemente dall’uso dell’animale, soddisfa i criteri della medicina veterinaria ed è quindi regolata dal Centro di Medicina Veterinaria (CVM) della FDA. Gli animali geneticamente modificati usati per studiare le malattie umane e i test dei farmaci sono regolati dal Center for Biologics Evaluation and Research della FDA. Il Center for Food Safety and Applied Nutrition (CFSAP) e l’USDA sono coinvolti se gli effetti di una modifica proposta influenzeranno i processi o i prodotti che essi supervisionano – per esempio, la sicurezza alimentare o il controllo dei parassiti, rispettivamente. Ci sono ruoli potenziali per l’EPA, il Dipartimento degli Interni e l’US Fish and Wildlife Service, caso per caso.
L’UE ha uno schema normativo più centralizzato in cui l’Agenzia europea per la sicurezza alimentare (EFSA) conduce le valutazioni del rischio, mentre l’approvazione finale di un animale o di una pianta geneticamente modificata spetta alla Commissione europea (CE). Analogamente agli Stati Uniti, le applicazioni terapeutiche umane sono regolate e approvate dall’Agenzia europea per i medicinali (EMA). Altri paesi con intensi programmi di ricerca biomedica hanno anche i loro schemi di regolamentazione e supervisione. A livello internazionale, non esiste una guida unificata per la modifica di organismi non umani, a parte la Convenzione sulle armi biologiche e chimiche, che cerca di prevenire la ricerca e lo sviluppo di armi biologiche.
Alcune applicazioni di CRISPR negli animali migliorano le attuali pratiche standard nelle scienze biomediche. Per esempio, alcuni progetti di ricerca richiedono linee di animali che sono specificamente allevati per certe mutazioni. L’uso di CRISPR per generare queste linee produce meno variabilità genetica rispetto alle tecniche di allevamento standard e aiuta i ricercatori a introdurre mutazioni che rappresentano più accuratamente i difetti genetici umani che studiano 7. Anche se ci sono questioni etiche permanenti implicate da questa pratica, come il benessere degli animali, l’uso di CRISPR per questo scopo non sfida i regolamenti esistenti degli animali da laboratorio.
Altre applicazioni negli animali, tuttavia, pongono nuove preoccupazioni etiche. In particolare, CRISPR potrebbe essere usato per sostituire i costosi TALEN, ZFN e altri metodi di modifica genetica per migliorare il cibo per il consumo umano. Per esempio, CRISPR potrebbe essere usato per aumentare la massa muscolare degli animali, rendere gli animali d’allevamento meno suscettibili alle malattie, migliorare il contenuto nutrizionale, o creare bestiame senza corna che sia più facile da gestire. Gruppi di ricerca e aziende biotecnologiche private stanno attualmente valutando se tali modifiche del genoma sono fattibili e sicure. Finora, nessun animale geneticamente modificato è mai stato approvato per il consumo umano; l’approvazione del salmone geneticamente modificato per il consumo umano è in sospeso alla FDA da anni. Ma non è chiaro quali criteri la FDA – o qualsiasi altra agenzia coinvolta – usi per valutare la sicurezza degli animali geneticamente modificati per il consumo umano. Questi processi normativi devono essere più trasparenti e responsabili.
C’è un’altra, potenzialmente molto più pericolosa e controversa, applicazione di CRISPR, vale a dire per sradicare potenzialmente la malattia sradicando i vettori di malattia e le specie invasive 8. Questo riguarda la ricerca con la zanzara Aedes aegypti, che trasmette la febbre dengue, e alcune sottospecie della zanzara Anopheles che portano il parassita Plasmodium. I ricercatori dei centri accademici e delle ditte biotecnologiche private stanno esplorando le cosiddette unità genetiche per bloccare la trasmissione della malattia modificando la zanzara femmina in modo da renderla incapace di portare la malattia. Altri mirano a indurre la sterilità nelle zanzare maschio per impedire la riproduzione, o limitare la durata della vita della loro prole. Tali metodi potrebbero effettivamente distruggere un’intera specie e potrebbero avere conseguenze ambientali significative.
Il gene drive è uno strumento potente che rende più probabile che il tratto modificato venga trasmesso alla prole attraverso la riproduzione sessuale. Quando organismi geneticamente modificati vengono introdotti nell’ambiente e si accoppiano con organismi wild-type, la loro prole ha generalmente il 50% di possibilità di ereditare i geni modificati (Fig 1). È quindi improbabile che l’introduzione di alcune zanzare o animali modificati abbia un grande effetto. Tuttavia, il gene drive copia attivamente una mutazione fatta da CRISPR su un cromosoma al suo cromosoma partner e quindi assicura che tutta la prole e le generazioni successive erediteranno il genoma modificato. Nel corso delle generazioni, questo porterebbe a un effetto notevole: per esempio, nell’abbassare i tassi di trasmissione della febbre dengue o della malaria. L’uso di unità genetiche, però, pone anche un rischio molto più grande per l’ambiente, in quanto hanno il potenziale di decimare un’intera specie, eliminare una fonte di cibo per altre specie, o promuovere la proliferazione di parassiti invasivi.
Figura 1. I drive genici possono essere usati per alterare i tratti di tutta la popolazione
L’uso di unità genetiche, però, pone anche un rischio molto più grande per l’ambiente, in quanto hanno il potenziale di decimare un’intera specie …
Gli scienziati hanno già chiesto severe misure di biosicurezza e revisione pubblica quando si tratta di introdurre animali e insetti modificati nell’ambiente 9. Eppure, molte domande rimangono senza risposta: Gli effetti fuori bersaglio di CRISPR – mutazioni impreviste che portano a fenotipi indesiderati – possono essere controllati? Quali sono gli effetti sugli animali o sugli esseri umani che mangiano insetti o animali geneticamente modificati? L’eliminazione di un’intera specie, anche se invasiva o portatrice di malattie, come le zanzare o le zecche, può alterare l’equilibrio ecologico? Gli organismi modificati saranno in grado di sopravvivere in ambienti naturali, e se sì, per quanto tempo? Affrontare queste domande richiede un controllo normativo di gran lunga superiore a quello attualmente esistente in tutto il mondo.
Modificare i genomi delle colture e degli alberi non è una novità, e i dibattiti sui pro e i contro delle piante geneticamente modificate (GM) sono andati avanti per decenni negli Stati Uniti e in Europa e, più recentemente, a livello globale. Le piante importanti per l’agricoltura sono state manipolate geneticamente per renderle meno suscettibili alle malattie e ai parassiti, più produttive e più resistenti ai cambiamenti climatici. Ciò che rende la CRISPR diversa da altri metodi di ingegneria genetica agricola è che non richiede più l’inserimento di DNA estraneo nel genoma della pianta utilizzando un virus, un plasmide batterico o altri sistemi vettoriali. Diversi commentatori hanno quindi chiesto dei cambiamenti nella regolamentazione delle piante GM perché gli organismi modificati con CRISPR o TALEN non sarebbero più classificati come organismi transgenici in sensu strictu.
Negli Stati Uniti, il quadro coordinato sotto l’egida dell’USDA, della FDA e dell’EPA fornisce una guida sulle applicazioni agricole del genome editing, ma i loro regolamenti coprono solo i “parassiti delle piante” – animali, batteri, funghi o piante parassite che possono danneggiare direttamente o indirettamente le piante coltivate o parti di esse. Questa stipulazione entra nel processo normativo quando parti di DNA di parassiti vengono inserite in un organismo ospite, o quando vengono utilizzati alcuni vettori virali. I regolamenti sui parassiti delle piante regolano anche le modifiche agli insetti che sono dannosi per le colture, le piante e gli alberi, mentre le applicazioni di CRISPR che non usano parassiti o parti di parassiti per indurre modifiche genetiche non rientrano nei regolamenti attuali. Poiché i regolamenti inquadrano l’inserimento di DNA come materiale genetico da un “organismo donatore”, non è chiaro se i regolamenti coprono le copie di DNA di parassiti che sono sintetizzati in laboratorio.
Senza chiare linee guida per la sicurezza e i test, e senza l’impegno pubblico e la discussione, la fiducia del pubblico nella sicurezza degli insetti e degli animali GE seguirà lo stesso percorso del cibo GM
L’Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS), un braccio dell’USDA, esamina le richieste di ricerca sulle colture GM. APHIS ha indicato che i prodotti risultanti da CRISPR/Cas che eliminano solo un gene, nella maggior parte dei casi, non sarebbero regolati perché nessun nuovo materiale genetico è integrato nel genoma del destinatario. Le sostituzioni e gli inserimenti di geni sarebbero rivisti caso per caso per determinare se il tratto inserito conta come un parassita. Negli ultimi anni, l’APHIS ha visto un aumento delle richieste di status di non regolamentazione da parte di centri accademici e aziende biotecnologiche che chiedono loro di affermare che i loro prodotti non rientrano nei regolamenti attuali, e quindi non garantiscono la revisione della sicurezza e dell’efficacia da parte delle agenzie federali. L’attuale tendenza verso la deregolamentazione promuoverà la ricerca in una varietà di applicazioni di CRISPR, ma l’ampia implementazione di tali modifiche senza una supervisione applicabile potrebbe essere dannosa per gli ecosistemi, la biodiversità e la salute umana.
In contrasto con gli Stati Uniti, l’Unione europea (UE) ha un regime normativo molto più rigoroso per le colture geneticamente modificate in agricoltura. Richiede un’ampia valutazione del rischio da parte dell’EFSA prima che la CE decida di concedere o negare l’approvazione per l’uso nell’UE. Il regolamento dell’UE attualmente considera tutte le colture o gli animali geneticamente modificati come transgenici – sia che questo includa l’inserimento di DNA estraneo o l’editing diretto del genoma – e quindi soggetti a regolamentazione e valutazione del rischio. Tuttavia, c’è un dibattito in corso che sostiene che le piante modificate con CRISPR o TALEN senza alcun DNA estraneo non dovrebbero essere soggette allo stesso regime normativo e alla valutazione del rischio dei transgenici. Poiché l’UE è il più grande mercato per i prodotti agricoli nel mondo, altri paesi stanno ora aspettando di vedere se la CE cambierà la sua definizione di transgenico e i suoi regolamenti prima di procedere con la commercializzazione delle piante coltivate modificate.
Il quadro coordinato degli Stati Uniti per la regolamentazione della biotecnologia è stato creato per facilitare un approccio unificato alla regolamentazione biotech, ma non è più adeguato nell’era di CRISPR 6. Anche il regime normativo più rigoroso dell’UE non è adatto ad affrontare tutti i possibili rischi – in particolare con il gene drive – poiché è progettato per regolare gli organismi transgenici. Inoltre, dato che la CRISPR è economica, facile da usare, e non richiede attrezzature sofisticate o conoscenze specialistiche, è diventata una tecnologia popolare in tutto il mondo, che alla fine richiederà standard internazionali per testare gli organismi geneticamente modificati, rilasciarli nell’ambiente, e assegnare la responsabilità per i danni. I regolamenti dovrebbero stabilire requisiti chiari per testare la sicurezza e l’efficacia degli organismi modificati in ambienti accuratamente controllati o in ambienti contenuti che simulano i loro ambienti naturali 8. Le unità genetiche, in particolare, dovrebbero essere approvate solo se la sicurezza e l’efficacia delle modifiche desiderate sono state rigorosamente testate. Infine, gli organismi modificati dovrebbero essere rilasciati solo in ambienti tipici, sia in una fattoria che in un habitat selvatico, dopo una consultazione pubblica e un adeguato consenso delle popolazioni potenzialmente interessate.
Le regolamentazioni dovrebbero anche richiedere lo sviluppo di metodi per fermare gli effetti degli insetti o degli animali modificati nel caso in cui si dimostrino dannosi per altri organismi, l’ambiente o gli esseri umani. Tali drive di inversione, immunizzazione e soppressione neutralizzerebbero gli effetti dei drive genici già rilasciati introducendo nuovi geni nella popolazione per contrastare gli effetti indesiderati delle generazioni precedenti 9. Tuttavia, questi meccanismi di sicurezza sono limitati dagli stessi fatti che limitano tutti i drive genici. Poiché la specie deve riprodursi attraverso più generazioni per far proliferare il tratto desiderato, gli impatti ambientali negativi causati dalla popolazione originale di gene drive non possono essere immediatamente fermati da un contro gene drive. Inoltre, le mutazioni naturali non possono essere prevenute in natura e potrebbero eliminare un tratto ingegnerizzato – sia la modifica originale del gene-drive che la contro-modifica – ogni volta dopo l’introduzione 9.
Un approccio per affrontare questo problema sarebbe i cosiddetti geni terminatori o geni autolimitanti che limitano la durata della vita degli organismi modificati o rendono gli organismi modificati più fragili o facili da uccidere. Inoltre, gli insetti e gli animali modificati dovrebbero anche essere etichettati per essere in grado di assegnare la responsabilità e la responsabilità per i danni. Permetterebbe anche ai ricercatori di tracciare meglio il flusso dei geni modificati attraverso una popolazione di insetti o animali.
Questi non sono solo scenari teorici. Una società privata di biotecnologie sta sviluppando zanzare GE in Florida con l’obiettivo di abbassare l’incidenza della febbre dengue sopprimendo la popolazione di zanzare A. aegypti. Ad oggi, la FDA non ha approvato la sperimentazione; la revisione ambientale e il periodo di commento pubblico sono in sospeso. Alcuni residenti della Florida si oppongono fortemente al rilascio delle zanzare GE, citando la sicurezza umana e le preoccupazioni ambientali. Hanno un punto a favore, poiché gli organismi GE non sempre si muoveranno e si comporteranno in modi prevedibili; le zanzare GE, per esempio, anche se rilasciate su un’isola isolata, potrebbero finire a molte miglia di distanza e avere effetti imprevisti sull’ambiente come l’incrocio con specie affini. Senza chiare linee guida sulla sicurezza e sui test, e senza il coinvolgimento e la discussione del pubblico, la fiducia del pubblico nella sicurezza degli insetti e degli animali geneticamente modificati seguirà lo stesso percorso del cibo geneticamente modificato.
Non è irragionevole pensare che, nelle mani sbagliate, CRISPR potrebbe essere usato per rendere gli agenti patogeni pericolosi ancora più potenti
CRISPR viene ora applicato in molti laboratori accademici e industriali in tutto il mondo. Sono quindi necessari trattati e politiche internazionali per regolare il rilascio di organismi GE nell’ambiente. Il “Guidance framework for testing of genetically modified mosquitos” dell’OMS per esempio suggerisce di aggiornare il Protocollo di Cartagena sulla biosicurezza 10. L’articolo 17 del protocollo obbliga le parti a notificare a un International Biosafety Clearinghouse e alle nazioni interessate le emissioni che possono portare a movimenti di organismi modificati con effetti negativi sulla diversità biologica o sulla salute umana. Tuttavia, il documento non specifica chi farà rispettare il trattato, quali test preliminari dovrebbero essere stati condotti, quali dovrebbero essere i limiti della vitalità degli organismi, quali metodi dovrebbero essere usati per valutare gli effetti, o come stimare i danni o mitigare i danni. L’efficacia del trattato è ulteriormente limitata dalla partecipazione volontaria. Alcuni attori significativi nel campo dell’ingegneria genetica, compresi gli Stati Uniti e la Corea del Sud, non sono parti del protocollo di Cartagena.
CRISPR è anche uno strumento enormemente potente per la biologia sintetica per generare microrganismi per una vasta gamma di applicazioni, dalla produzione di prodotti farmaceutici, biocarburanti o chimici alla bonifica dell’inquinamento o alla diagnostica e al trattamento delle malattie. L’editing genico permette ai biologi sintetici di progettare e modificare interi genomi di batteri e virus con nuove proprietà, ma solleva le stesse preoccupazioni sul rilascio accidentale o deliberato di microrganismi GE nell’ambiente.
Negli Stati Uniti, la regolamentazione dei microrganismi geneticamente modificati è sotto il controllo di varie agenzie: la FDA, l’EPA e i National Institutes of Health (NIH), ma non hanno una capacità di controllo e monitoraggio sufficiente. Il NIH ha delle linee guida per l’uso della tecnologia del DNA ricombinante, di cui CRISPR è uno, che richiedono procedure di notifica e di contenimento basate sulla patogenicità, virulenza, comunicabilità e stabilità ambientale dell’organismo. Tuttavia, la ricerca non finanziata dal NIH non è soggetta a queste linee guida. L’EPA richiede la notifica della nuova produzione chimica, che copre alcune applicazioni commerciali della biologia sintetica, ma l’agenzia si basa su rapporti volontari e non esegue controlli proattivi e non controlla le operazioni su piccola scala. La FDA richiede che i farmaci e i prodotti biologici siano dimostrati sicuri ed efficaci prima di entrare nel mercato, il che copre le terapie umane basate sulla biologia sintetica, ma non richiede metodi di contenimento specifici per prevenire il rilascio accidentale o controlli di progettazione come i geni terminatori. Solo la guida del NIH è stata progettata specificamente per affrontare i microrganismi geneticamente modificati, ma è anche l’agenzia con meno autorità di regolamentazione. Poiché CRISPR diventa il metodo primario di ingegneria genetica, sarebbe opportuno che queste agenzie richiedessero ai ricercatori di dimostrare sufficienti meccanismi di controllo come condizione per l’utilizzo del sistema di editing CRISPR.
C’è ancora un altro aspetto dell’editing genetico dei microrganismi da considerare, poiché CRISPR potrebbe anche essere usato per sintetizzare e manipolare agenti patogeni, tra cui il vaiolo, il virus dell’influenza spagnola, il virus dell’influenza aviaria H5N1 e la SARS. Non è irragionevole pensare che, nelle mani sbagliate, CRISPR potrebbe essere usato per rendere gli agenti patogeni pericolosi ancora più potenti.
Assicurarsi che CRISPR/Cas non diventi una panacea per tutte le malattie genetiche è cruciale per una corretta applicazione e diffusione della tecnologia
L’uso della tecnologia per aumentare la patogenicità degli agenti di malattie batteriche o virali rientra nell’ambito della Convenzione sulle armi biologiche e tossiche (BWC), un trattato internazionale progettato per prevenire la creazione e lo stoccaggio di armi biologiche. Tuttavia, la BWC copre gli attori statali – almeno quelli che l’hanno firmata – ma non è stata progettata per affrontare aziende private o individui. Inoltre, man mano che gli strumenti necessari per progettare e manipolare organismi patogeni e le esatte sequenze genetiche e le istruzioni per farlo diventano più facilmente disponibili, l’efficacia della BWC per prevenire l’uso improprio di strumenti e conoscenze biologiche è sempre più limitata.
Un modo per ottenere un certo controllo sarebbe quello di regolare gli strumenti della biologia sintetica, in particolare la sintesi del DNA. Molte aziende che offrono primer di DNA, molecole, o anche sintesi dell’intero genoma, già controllano gli ordini di sequenze specifiche di organismi patogeni. Mentre questa è una mossa importante da parte dell’industria per prevenire l’uso improprio, non include tutte le aziende; inoltre, un numero crescente di aziende sta espandendo la loro base di clienti oltre il mondo accademico e l’industria ai privati. Una possibilità per affrontare questo problema è quella di portare avanti l’impegno volontario dell’industria e creare una camera di compensazione internazionale con la quale i produttori e i venditori di sequenze genetiche devono registrarsi. Richiederebbe a tutte le aziende registrate di monitorare i loro ordini e assicurarsi che coloro che ordinano materiale biologico che potrebbe essere usato in modo improprio abbiano credenziali appropriate, strutture di contenimento e formazione.
Molte delle discussioni sui rischi della tecnologia CRISPR si sono concentrate sull’uso per modificare la linea germinale umana. Tuttavia, CRISPR ha molte potenziali applicazioni terapeutiche al di là di questo uso specifico, che vanno dall’immunoterapia del cancro al trattamento delle malattie infettive, alla creazione di modelli di cellule staminali della malattia. Queste applicazioni costituiscono un editing genetico di cellule somatiche umane e le modifiche apportate non sono quindi ereditabili. Nell’immunoterapia del cancro, la ricerca attuale si concentra sulle terapie cellulari adottive, in cui le cellule T vengono prelevate dai pazienti, modificate ex vivo per aumentare il loro potenziale di distruzione delle cellule tumorali, espanse in numero e infuse di nuovo nei pazienti. Un approccio particolarmente promettente coinvolge le cellule T chimeriche con recettore dell’antigene (CAR-T), che sono ingegnerizzate per esprimere recettori con la specificità degli anticorpi monoclonali sulla loro superficie. Le terapie CAR-T hanno dimostrato di essere particolarmente efficaci nelle prove contro la leucemia linfoblastica acuta sia negli adulti che nei bambini. Mentre i ricercatori lavorano per chiarire il meccanismo con cui queste terapie ottengono una risposta robusta, al fine di ottimizzare queste cellule per sopravvivere e svolgere la loro funzione effettrice in vivo, CRISPR sta diventando un’opzione interessante per modificare le proprietà delle cellule CAR-T. Un’altra applicazione terapeutica di CRISPR potrebbe aiutare a curare le infezioni latenti con l’HIV o i virus dell’herpes prendendo di mira e “tagliando” il DNA virale nelle cellule umane infette.
Con la rapida applicazione di CRISPR/Cas nella ricerca clinica, è importante considerare le implicazioni etiche di tali progressi. Le questioni rilevanti includono l’accessibilità e il costo, la necessità di studi clinici controllati con un’adeguata revisione e le politiche per l’uso compassionevole. Molte terapie basate sulle cellule hanno un costo considerevole, in particolare le immunoterapie specifiche per il paziente e i trattamenti con cellule staminali. Aggiungere l’editing genico personalizzato su di esso spingerà ulteriormente il prezzo di tali trattamenti ben al di fuori della portata di coloro che hanno mezzi e assicurazioni medie, per non parlare di coloro che sono senza assicurazione, indigenti, o si affidano ai servizi sanitari nazionali per decidere cosa deve essere reso disponibile ai pazienti. Solleva anche la questione dell’educazione dei pazienti per garantire il consenso informato per gli studi di ricerca e l’uso clinico. CRISPR/Cas può essere un concetto difficile da spiegare, specialmente per quanto riguarda le sue sottigliezze e il potenziale di editing del genoma fuori bersaglio.
Come cresce l’entusiasmo per CRISPR, così crescerà la domanda dei pazienti. Bilanciare le richieste dei pazienti alla disperata ricerca di nuovi trattamenti con la necessità di rigorosi studi clinici è già una sfida per i regolatori e non diventerà più facile con l’avvento di CRISPR. Le politiche statunitensi, europee e aziendali forniscono alcune linee guida su quando e come consentire l’uso compassionevole o l’accesso esteso ai trattamenti sperimentali, ma queste potrebbero dover essere adattate per affrontare l’editing genico. Inoltre, e come abbiamo visto con le terapie con le cellule staminali, ci sono sempre quelli disposti a promuovere la disinformazione o ad esagerare per trarre profitto da pazienti disperati e dalle loro famiglie. Assicurarsi che CRISPR/Cas non venga propagandato come una panacea per tutte le malattie genetiche è fondamentale per una corretta applicazione e diffusione della tecnologia.
Ci sono specifiche sfide normative e questioni etiche pertinenti alle varie applicazioni della tecnologia CRISPR per modificare le cellule umane sia somatiche che germinali. Molto più preoccupante, tuttavia, è l’applicazione emergente di CRISPR agli organismi non umani. La capacità di progettare organismi di prima generazione con caratteristiche desiderate potrebbe incoraggiare lo sviluppo senza sufficienti meccanismi di contenimento, o risultare nel rilascio ambientale prematuro di questi organismi e nella perdita di controllo sulla loro diffusione. Inoltre, CRISPR potrebbe essere cooptato per scopi nefasti, come il bioterrorismo o la guerra biologica. La facilità e l’efficienza di CRISPR solleva la preoccupazione che chiunque abbia l’attrezzatura appropriata potrebbe progettare un virus influenzale resistente al vaccino o specie invasive in un laboratorio grezzo. Mentre la nuova tecnologia ha scatenato un importante dibattito sull’opportunità di procedere con l’ingegneria della linea germinale umana, i rischi delle applicazioni qui descritte dovrebbero servire come invito a discutere la regolamentazione nazionale e internazionale e le linee guida per l’uso di CRISPR.