Due nuovi studi pubblicati su Nature Medicine sollevano dubbi sulla sicurezza del sistema di editing genomico CRISPR-Cas9 in ambito terapeutico.
Ma i risultati sono preliminari e gli esperti rassicurano: “Niente allarmismi, CRISPR non causa il cancro, queste ricerche servono proprio per approfondire le conoscenze su questa nuova tecnologia e per procedere con cautela”

Gli enormi progressi scientifici ottenuti sul fronte dell’editing genomico con CRISPR sono ormai sotto gli occhi di tutti. Sono oltre 3mila i lavori scientifici pubblicati nel 2017 su questo argomento, numero che sarà ampiamente superato nel 2018, spaziando dall’applicazione terapeutica per diverse malattie, all’ottimizzazione dei trapianti di organi da animale a uomo, dallo sviluppo di nuovi importanti test diagnostici, all’applicazione delle cosiddette “biotecnologie verdi” per creare piante più produttive e resistenti. E su una tale mole di risultati è più che normale che si possano ottenere dei dati inaspettati che mettano in discussione alcune potenzialità della tecnologia. La comunità scientifica lavora proprio per vagliare e valutare le diverse eventualità.

I due studi pubblicati lo scorso 11 giugno su Nature Medicine, e condotti in maniera indipendente da ricercatori del Karolinska Institute in Svezia e da ricercatori di Novartis all'Università finlandese di Helsinki, indicano che l’utilizzo della tecnologia CRISPR–Cas9 può inavvertitamente innescare dei processi cellulari che sono in grado di aumentare il rischio di dare origine a cellule cancerogene. Questa notizia, destinata ai soli addetti ai lavori, ha generato un piccolo 'terremoto', non solo scientifico ma anche mediatico e finanziario, nella sfera dell’editing. Infatti, la notizia, oltre ad avere avuto una ripercussione sui media internazionali che seguono ormai costantemente il 'mondo di CRISPR' e che l’hanno immediatamente rilanciata in maniera non sempre corretta, ha influito anche negativamente sulle quotazioni in borsa di importanti biotech, come CRISPR Therapeutics, Editas Medicine e Intellia Therapeutics, che lavorano nel campo dell’editing e che ne detengono alcuni brevetti.

Cerchiamo di capire meglio questa notizia che, detta così, può generare tutta una serie di timori e paure.

Innanzitutto, gli studi si basano su esperimenti condotti su cellule, e non su modelli animali o su sperimentazioni cliniche. I due gruppi di ricerca hanno lavorato su due diverse popolazioni cellulari, il gruppo svedese su cellule della retina e il gruppo di Novartis su cellule staminali pluripotenti indotte, evidenziando gli stessi processi cellulari innescati da CRISPR-Cas9.

Mettendo a confronto cellule tumorali e cellule della retina, i ricercatori del Karolinska Institute hanno osservato che l’efficienza del sistema CRISPR-Cas9 nel 'tagliare' porzioni di DNA è di gran lunga superiore nelle cellule tumorali rispetto a quella nelle cellule 'sane' della retina. Ulteriori approfondimenti hanno dimostrato che alla base di questo fenomeno c’è p53, un importante gene definito oncosoppressore per la sua funzione di 'soppressione' dei tumori nascenti. La proteina codificata da p53, anche chiamata 'guardiana del genoma', agisce come un sistema di allarme delle cellule che segnala quando il DNA è danneggiato e che avvia un 'kit di pronto soccorso' cellulare che ripara i danni subiti dal DNA. In questo modo p53 protegge le cellule da eventi tumorali prevenendo un eventuale accumulo di mutazioni nel genoma. Quello che hanno evidenziato i ricercatori svedesi è che i tagli del DNA effettuati da CRISPR-Cas9 attivano p53 (il che non sorprende visto che questa proteina deve monitorare eventuali danni a carico del DNA) ed è proprio l’azione di questa proteina ad impedire che il macchinario di editing genomico possa portare a termine il suo lavoro in maniera efficiente. D’altro canto, CRISPR-Cas9 funziona molto meglio nelle cellule tumorali le quali molto spesso sono tali proprio perché mancano dell’azione protettiva di p53. Come prova del nove gli scienziati hanno inattivato p53 in una linea cellulare umana non tumorale e sono così riusciti a rendere CRISPR-Cas9 più efficiente.

Gli esperimenti condotti dai ricercatori di Novartis hanno invece mostrato che i tagli sul DNA indotti da CRISPR-Cas9 sulle cellule staminali pluripotenti umane non sono inibiti ma portano alla morte delle cellule stesse. Anche questo processo di autodistruzione, chiamato apoptosi, è riconducibile all’azione di p53. Infatti quando una cellula subisce dei danni nel genoma, p53 può agire su due vie distinte: avviare il 'kit di pronto soccorso' cellulare per riparare i danni o avviare il processo di autodistruzione della cellula, spesso questo avviene nel caso in cui si hanno danni troppo importanti, per impedire che questa diventi tumorale e proteggere così l’intero organismo.

Il punto critico sollevato da entrambi i lavori è che, per avere una buona efficienza, CRISPR-Cas9 potrebbe selezionare le cellule che hanno il sistema p53 difettivo e che hanno quindi un’intrinseca potenzialità tumorale. Un aspetto non irrilevante nel caso in cui si voglia utilizzare il sistema CRISPR in ambito terapeutico. Ma gli stessi autori delle ricerche invitano a non equivocare o distorcere i risultati degli studi. “Non bisogna essere allarmisti, i risultati ottenuti non indicano che CRISPR è “cattivo” - ha dichiarato Jussi Taipale, che ha guidato il team del Karolinska Institute -  Questa tecnologia sarà sicuramente un importante strumento per il futuro della medicina e come per qualsiasi tipo di terapia possono sorgere effetti collaterali. Proprio per questo abbiamo voluto pubblicare tempestivamente i nostri risultati, è fondamentale prestare attenzione a potenziali problemi di sicurezza sin da subito e continuare le ricerche per approfondire le nostre conoscenze”. Anche Gaetan Burgio, dell’Australian National University ed esperto in ambito CRISPR, ha esortato a non cadere nella trappola dei titoli sensazionalistici: “I lavori pubblicati affermano che CRISPR attiva p53, non che causa il cancro”. Certo è che adesso i ricercatori che lavorano sull’editing genomico hanno un tassello in più sul quale volgere particolare attenzione. “Sarà importante assicurarsi che le cellule nelle quali è stato fatto un intervento di editing genomico abbiano un p53 funzionante – hanno scritto i ricercatori di Novartis nella loro pubblicazione – Soprattutto adesso che nuove terapie cellulari a base di CRISPR muoveranno i loro primi passi nelle sperimentazioni sull’uomo”.

Bisogna anche sottolineare che è la prima volta che si ottengono risultati di questo tipo con CRISPR, e che ciò potrebbe essere collegato al tipo di modifiche apportate sul DNA o all’utilizzo dell’enzima Cas9. È ormai noto che il sistema basato su CRISPR è in grado di correggere il DNA in diversi modi (può semplicemente eliminare un gene difettoso, o tagliare il DNA per inserire un 'gene terapeutico', o ancora sostituire solo alcune lettere del genoma in maniera assolutamente precisa) e che i ricercatori stanno sviluppando enzimi diversi a seconda del bersaglio. "Hanno fatto una prova per migliorare l'efficienza di CRISPR-Cas9 - ha commentato Giuseppe Novelli, Rettore dell'Università di Roma Tor Vergata - ma non è detto che utilizzando altri enzimi per tagliare il DNA si abbia lo stesso problema. Al momento CRISPR è il sistema più accurato ed efficiente per fare terapia genica sull'uomo". Inoltre, come molti esperti hanno evidenziato per commentare la notizia diffusa dai media, ad oggi in nessuno dei tanti esperimenti condotti con CRISPR sui modelli animali è stata evidenziata la comparsa di tumori.

Non è la prima volta che calano dubbi sulla sicurezza di CRISPR in ambito terapeutico. Risale esattamente ad un anno fa un aneddoto molto simile, con il coinvolgimento dei media e del mondo finanziario, che ha messo in discussione l’efficienza e la precisione di CRISPR. Uno studio pubblicato su Nature Methods riportava l’osservazione di migliaia di mutazioni indesiderate (i cosiddetti eventi “off-target”) generate da CRISPR in esperimenti condotti su topi. Una notizia bomba che ha scatenato tutti i timori possibili. I risultati sono stati però molto criticati dalla comunità scientifica internazionale, come scarsi e poco affidabili, e in breve tempo è stato dimostrato che i dati non erano riproducibili. A marzo 2018, la pubblicazione è stata ufficialmente ritirata dalla rivista scientifica.

In questo caso gli studi pubblicati sono due, e i risultati sembrano essere più solidi, ma anche qui sarà il tempo e il lavoro approfondito dei ricercatori ad indicare nel dettaglio quali sono i reali limiti di CRISPR. Certo è che al momento è prematuro e sbagliato dire che “CRISPR causa il cancro”.