Cosa sappiamo delle due gemelle “modificate geneticamente”

All’inizio della settimana un ricercatore cinese ha annunciato di avere modificato geneticamente due embrioni, facendo nascere la prima coppia di gemelle con geni alterati artificialmente in laboratorio. La notizia ha fatto molto discutere, soprattutto tra i genetisti, e ha portato nuovi elementi all’annoso dibattito sulle opportunità offerte dalle nuove tecniche per modificare geneticamente gli organismi e le ripercussioni sul piano etico e morale di queste pratiche.

La vicenda ha fatto inoltre discutere perché a oggi non abbiamo la certezza che il risultato annunciato in Cina sia stato effettivamente raggiunto, considerato che mancano ancora molti dati e la verifica da parte di altri ricercatori non coinvolti nell’esperimento. Giovedì 29 novembre il governo cinese ha disposto la sospensione di qualsiasi attività legata a questa ricerca, confermando di avere avviato un’indagine.

L’esperimento cinese
He Jiankui, genetista dell’Università di scienza e tecnologia della Cina (Shenzen), ha detto di avere inseminato artificialmente una donna con embrioni che aveva in precedenza modificato, in modo da disattivare il meccanismo che l’HIV (il virus che causa l’AIDS) sfrutta per infettare le cellule. He sostiene che le due bambine stiano bene e che le analisi sul loro DNA abbiano confermato la presenza della modifica eseguita artificialmente. Durante un intervento tenuto mercoledì 28 novembre a Hong Kong, nel corso di un’importante conferenza internazionale sulle modifiche genetiche, He ha sostenuto nuovamente il raggiungimento del risultato, senza però fornire alcune risposte e dati per avere la certezza delle sue affermazioni.

Le dichiarazioni di He hanno portato a due principali temi di confronto: da un lato c’è chi si chiede se l’esperimento sugli embrioni abbia davvero funzionato, dall’altro chi si interroga sulle possibili ripercussioni etiche e sull’opportunità di svolgere test di questo tipo, con sistemi di modifica del DNA ancora ai primordi e sui quali servono più studi e approfondimenti.

CRISPR-Cas9
Per modificare gli embrioni He ha fatto ricorso al sistema CRISPR-Cas9, che permette di copincollare parti di DNA di un organismo in un altro. Questa tecnica ha permesso di abbattere enormemente i costi delle sperimentazioni genetiche, riducendo inoltre i tempi per eseguire gli esperimenti e verificarne i risultati. CRISPR-Cas9 è considerata la frontiera più promettente per quanto riguarda gli interventi sul DNA e, per quanto ai primordi, sta già offrendo grandi opportunità per lo sviluppo di nuove terapie e cure per malattie gravi e finora incurabili.

Critiche
Sfruttando CRISPR-Cas9, He dice di avere disattivato negli embrioni un gene che si chiama CCR5 e che contiene le istruzioni per creare una proteina che viene sfruttata dall’HIV per entrare nelle cellule e colonizzarle. Chi ha visto la documentazione presentata finora da He dice di non escludere che la modifica sia stata realizzata, ma solo test indipendenti sul DNA delle due gemelle cinesi potranno fornire conferme definitive. Nel frattempo, nei confronti di He sono arrivate durissime critiche e accuse di avere agito irresponsabilmente, mettendo a rischio altri lavori di ricerca con CRISPR-Cas9.

Tra i primi a dissociarsi dal lavoro di He c’è stata la stessa università presso cui lavora il ricercatore. In un comunicato, l’istituzione ha detto di non essere stata avvisata circa l’esperimento e che He era in congedo dallo scorso febbraio. L’università si è dissociata anche per motivi legali: in Cina ci sono leggi che impongono limiti alla ricerca sugli embrioni e c’è il sospetto che He ne abbia violata qualcuna. Non è però chiaro se ci potranno essere ripercussioni legali per il ricercatore: la ricerca cinese nel complesso non è molto normata ed è raro che ci siano interventi contro chi non rispetta le regole.

“Da irresponsabili”
Oltre cento ricercatori cinesi hanno sottoscritto un documento che critica duramente il lavoro di He. Dice che “saltare direttamente alla sperimentazione su esseri umani è da irresponsabili” e chiede che le autorità cinesi indaghino sulle dichiarazioni del ricercatore e gli effetti del suo esperimento. Il documento definisce inoltre l’iniziativa un “colpo enorme alla reputazione internazionale della ricerca scientifica in Cina, soprattutto nel campo biomedico”. La preoccupazione condivisa da molti ricercatori cinesi è che l’azione di un singolo – non autorizzata e fuori da qualsiasi considerazione etica – possa danneggiare i loro studi e indurre il governo a rendere più severo e normato un campo di ricerca che ha necessità di spazi e opportunità per evolversi.

Altre critiche sono state mosse a He nel merito della modifica genetica effettuata. È vero che il gene CCR5 è coinvolto nella diffusione dell’HIV nelle cellule, ma non è la sola porta d’ingresso per il virus. È stato dimostrato che almeno un altro gene, CXCR4, codifica una proteina che in alcuni soggetti svolge la stessa funzione di portinaio per l’HIV nelle cellule. Ci sono persone che nascono naturalmente prive di CCR5 e che però sono ugualmente esposte al rischio HIV, perché potrebbero essere infettate dal ceppo virale che sfrutta CXCR4. Quindi tecnicamente le due bambine modificate da He non sarebbero comunque completamente immuni dal virus che causa l’AIDS.

Alternative più sicure
C’è poi chi fa notare che l’approccio di He è discutibile in linea di principio. CRISPR-Cas9 dà la possibilità di realizzare terapie per disattivare CCR5 nelle persone adulte sieropositive, non negli embrioni. È ritenuto un metodo più sicuro ed efficace, perché impiegato solo su chi ha l’HIV e per ridurre la carica virale nell’organismo. Questo sistema, ancora sperimentale e da affinare, porta con sé minori implicazioni sul piano etico e soprattutto meno incertezze sullo sviluppo prenatale e negli anni successivi alla nascita. Ci sono inoltre sistemi più sicuri per evitare che una madre sieropositiva trasmetta il virus alla prole, per esempio attraverso tecniche che prevedono il parto cesareo, per ridurre il rischio di contagio.

La conferenza di Hong Kong
L’intervento tenuto da He a Hong Kong ha scontentato buona parte dei ricercatori presenti alla conferenza, desiderosi di avere qualche dato in più sull’esperimento ed eliminare i molti dubbi sulle dichiarazioni del ricercatore cinese. He ha raccontato delle sue prime esperienze con test sugli animali e della successiva decisione di intervenire sugli embrioni umani. Ha inoltre rivelato che c’è almeno un’altra donna incinta con embrioni da lui modificati.

Nature ha raccolto le impressioni e le valutazioni dei ricercatori presenti alla conferenza. Da parte loro è emersa una grande diffidenza circa le dichiarazioni di He, alcuni hanno detto di essere “inorriditi” e hanno definito l’esperimento “inutile”, “prematuro” e “del tutto superfluo”.

Per circa 40 minuti, He ha risposto alle domande dei ricercatori, tradendo una certa emozione e scusandosi in più occasioni per la confusione portata in un ambito molto delicato come quello della ricerca genetica. Ha spiegato che secondo lui solo una delle due gemelle è completamente resistente all’HIV, perché la modifica ha permesso di rimuovere con successo entrambe le copie del gene CCR5 (quella del padre e quella della madre). A causa di un errore non è stato possibile fare altrettanto con l’altra bambina, per la quale è rimasta una copia di CCR5. In molti si sono chiesti perché allora He abbia deciso di impiantare anche il secondo embrione, visto che la procedura non aveva funzionato come sperato.

He ha detto di avere lavorato con otto coppie di genitori, tutte con futuri padri sieropositivi e madri sieronegative. Ha detto di avere trattato lo sperma dei futuri padri per assicurarsi che fosse libero da HIV, e di averne poi iniettato gli spermatozoi nelle cellule uovo delle loro partner. In questo modo ha ottenuto 30 embrioni, 19 dei quali sono risultati vitali e in salute ai test di laboratorio. Due dei quattro embrioni di una coppia contenevano modifiche a CCR5 e He ha detto di averli impiantati nella futura madre, anche se uno dei due conteneva ancora una copia di CCR5. È da questa gravidanza che sono nate le due bambine che He dice di avere modificato geneticamente. Il ricercatore non ha invece dato informazioni sulle sorti degli altri embrioni.

Domande senza risposta
Le domande senza risposta continuano a essere moltissime. Per esempio, non sappiamo perché He abbia selezionato le coppie di futuri genitori con solo i maschi sieropositivi, invece delle future madri, che comportano un rischio molto più alto di trasmettere l’HIV alla prole. Non è inoltre chiaro perché He abbia scelto questo metodo che comporta la soppressione di un gene, CCR5, certamente implicato nella diffusione del virus nelle cellule, ma che potrebbe avere anche altre funzioni per l’organismo che ancora non conosciamo.

He è stato duramente criticato dalla comunità scientifica per non avere fornito informazioni sui suoi piani, prima che avvenisse l’impianto degli embrioni. Durante la conferenza ha sostenuto di averlo fatto in alcuni incontri accademici lo scorso anno, ma gli organizzatori di quegli eventi hanno detto che He non aveva presentato nulla che indicasse la scelta di sperimentare la modifica direttamente sugli esseri umani.

La preoccupazione condivisa dalla maggior parte dei genetisti è che il lavoro di He possa causare un danno enorme alla ricerca genetica. I sistemi come CRISPR-Cas9 sono ritenuti essenziali per produrre terapie di nuova generazione, soluzioni che potrebbero migliorare la vita di milioni di persone e aiutare a sconfiggere malattie gravi e invalidanti, compreso il cancro. Il dibattito su questi sistemi, sul piano etico e morale, prosegue da anni, ma finora si è mantenuto nell’ambito di un confronto aperto anche grazie all’autoregolamentazione da parte della comunità scientifica, che ha incentivato un approccio molto cauto e graduale alle sperimentazioni genetiche su embrioni umani. He ha rotto questo meccanismo e potrebbe indurre i governi a intervenire pesantemente per evitare che si ripetano esperimenti fuori controllo, ma con regole più stringenti che potrebbero penalizzare il lavoro di chi sta svolgendo ricerche più responsabilmente.

D’altro canto, gli sviluppi e le opportunità offerte da CRISPR-Cas9 sono enormi e richiedono un confronto aperto a informato tra comunità scientifica, politica e opinione pubblica. I sistemi di modifica genetica fanno intravedere un futuro, per quanto remoto, in cui ogni coppia potrà personalizzare il proprio figlio, scegliendo non solo di escludere particolari fattori di rischio per le malattie ereditarie, ma anche come apparirà fisicamente. Qualcosa di analogo avviene già oggi con le diagnosi prenatali, che in molti casi portano alla difficile scelta se proseguire o interrompere una gravidanza. Un sistema di selezione di fatto esiste già, ma non certo paragonabile a quello che potrà esistere tra qualche decennio e sul quale è opportuno che parta da subito un confronto. Verificare se le affermazioni di He siano veritiere o meno è solo un pezzo di una difficile conversazione che ci riguarderà tutti.