CRISPR/Cas9: distruggere il gene CCR5 o l’HIV DNA integrato

[ThunderGuy]

Ché si diano milioni e se servono anche miliardi di dollari alla ricerca, ché una cura venga trovata, poi si troverà il modo di abbassarne i costi.

Sono d'accordo. Il fatto è che al momento la genetica rappresenta un qualcosa di estremamente costoso, perché comunque si tratta di tecniche del tutto nuove e poco diffuse. Giustamente, maggiore la diffusione, minore il costo.

[nordsud]

Ché si diano milioni e se servono anche miliardi di dollari alla ricerca, ché una cura venga trovata, poi si troverà il modo di abbassarne i costi.

Sono d'accordo. Il fatto è che al momento la genetica rappresenta un qualcosa di estremamente costoso, perché comunque si tratta di tecniche del tutto nuove e poco diffuse. Giustamente, maggiore la diffusione, minore il costo.

Quando leggo la parola gene o genetica so per certo che la notizia non avrà nessuna ripercussione pratica sulla mia vita se non tra quasi 3 decenni.. Ed una cosa è certa se per caso al compimento dei miei 80 anni ci fosse in commercio una cura "genetica" per l'hiv : ...ME NE FREGHEREI ALTAMENTE !... Ovvio che per coloro che avranno ancora una vita davanti la "soluzione genetica" del problema sarebbe una conquista.
Ci risentiamo tra 20 o 30 anni..

[ThunderGuy]

Quando leggo la parola gene o genetica so per certo che la notizia non avrà nessuna ripercussione pratica sulla mia vita se non tra quasi 3 decenni.. Ed una cosa è certa se per caso al compimento dei miei 80 anni ci fosse in commercio una cura "genetica" per l'hiv : ...ME NE FREGHEREI ALTAMENTE !... Ovvio che per coloro che avranno ancora una vita davanti la "soluzione genetica" del problema sarebbe una conquista.
Ci risentiamo tra 20 o 30 anni..

..Esatto

[alfaa]

Io ,come qui nessuno credo, non posso sapere quando e se una di queste ricerche andrà in porto, dire che ci vogliano "almeno"30 anni però mi sembra eccessivo visti i traguardi raggiunti cosi velocemente in materia di hiv e di quante cose ci siano in sperimentazione e si lavori alacremente su questa cosa... E' vero che le sperimentazioni sono lunghe e la strada all'eradicazione se ho ben capito è ricca di ostacoli però è anche vero che se anche solo oggi(volendo escludere tutte le ricerche precedenti) fosse iniziato un trial nelle sue primissime fasi, e fosse un trial vincente, potrebbero passare anche "solo " 12-13 anni.
,
Cioè insomma non escludo i 30 -40 anni come non ne escludo 10 francamente.

[Dora]

Riprendo un post scritto nel thread ANCORA FORBICI MOLECOLARI E BATTERI per mantenere insieme la bibliografia su CRISPR/Cas9:

Ma di queste forbici non si era gia parlato l'anno scorso?

Sì se ne era già parlato,infatti ho introdotto il post con "ancora..."! [http://www.salk.edu/news/pressrelease_d ... ss_id=2072] Ho letto i post di Dora sul metodo Crispr, ma non avevo mai letto il nome di Juan Carlos Izpisua Belmonte(chi è?). Non so se si tratta di due ricerche diverse aventi lo stesso obiettivo/ strategia di cura o semplicemente il tizio succitato appartiene allo stesso team di ricercatori dell'anno scorso. Magari Dora ne sa qualcosa.

Anzitutto, Belmonte e il suo team al Gene Expression Laboratory presso il Salk Institute for Biological Studies sono evidentemente un gruppo di lavoro diverso da quelli di cui abbiamo parlato finora, che siano i ricercatori della Temple University che hanno lavorato su cellule latentemente infette, o gli scienziati di Harvard, che hanno distrutto il CCR5 su staminali e CD4 (per entrambi, vedere in particolare questo post nel thread già citato da Rospino: http://www.hivforum.info/forum/viewtopi ... 132#p46132).
Non ho letto l'articolo, ma dall'abstract su Nature Communications (Use of the CRISPR/​Cas9 system as an intracellular defense against HIV-1 infection in human cells) mi par di capire che al Salk Institute abbiano agito su entrambi i versanti. Hanno infatti sia distrutto il genoma virale integrato in cellule latentemente infette, sia lavorato su cellule staminali pluripotenti indotte (cioè staminali pluripotenti derivate artificialmente da cellule più differenziate, facendole "tornare indietro" in modo da renderle simili alle staminali embrionali). A queste staminali molto primitive hanno fatto esprimere le ​Cas9 e diversi RNA guida che colpiscono l'HIV e hanno visto che l'espressione era stabile e si trasmetteva alle cellule figlie, via via sempre più differenziate. Questo ha permesso di dar vita a CD4 resistenti all'HIV.

[Dora]

L'INFLUENZA CHE UN USO NON ETICO - o anche soltanto avventato - DELLA TECNOLOGIA CRISPR/Cas9 POTREBBE AVERE SULLA RICERCA DI UNA CURA DELL'INFEZIONE DA HIV




Finora abbiamo parlato di distruggere mediante le ZFN, le TALEN o le CRISPR geni in cellule del sangue - linfociti T o cellule staminali, progenitrici delle diverse linee cellulari ematiche - per chiudere meccanicamente all’HIV una delle porte che usa per infettare i CD4. E abbiamo anche visto che, come è possibile distruggere geni, così è possibile aggiungerne, dando alla cellula le informazioni che le servono per fare proattivamente qualcosa – ad esempio difendersi dai tentativi dell’HIV di penetrare al suo interno e sfruttare il suo materiale genetico per riprodursi.
Tecnologie di modificazione genica estremamente avanzate e precise come le CRISPR, però, possono in teoria essere utilizzate non soltanto su cellule mature di esseri già nati, ma su qualsiasi tipo di cellula. E ci sono nel mondo gruppi di ricerca e società biotecnologiche che dalla teoria stanno progettando di passare alla pratica.

Il “germline editing”, cioè una alterazione dell’ereditarietà umana potenzialmente in grado di modificare l’evoluzione della specie umana, è ritenuto dalla maggioranza degli scienziati un’operazione non sicura e irresponsabile.
Non è però tecnicamente impossibile e la modificazione del DNA delle cellule germinali, ovuli o spermatozoi, o dell’embrione da questi formato, potrebbe permettere di correggere malattie genetiche e di trasmettere queste correzioni alle generazioni successive, contribuendo a migliorare la specie sotto molti e diversi punti di vista – dall’abolizione di terribili malattie al miglioramento del quoziente intellettivo in almeno una porzione degli esseri umani. E questo sarebbe un enorme beneficio per tutti.

Ma il rovescio della medaglia potrebbe essere un mondo da incubo, popolato da tanti bambini modellati on demand, magari anche secondo un’estetica da Hitlerjugend, con caratteristiche che verrebbero tramandate per i prossimi mille anni di Reich.




Le CRIPSR sono entrate nei laboratori di tutto il mondo da soltanto tre anni, ma hanno raggiunto un livello di precisione tale che nessun altro strumento di modificazione genica ha raggiunto in anni e anni di utilizzo.
Funzionano benissimo, con apparentemente pochissimi sbagli di mira. Ma che cosa accadrebbe se qualcuno le usasse per modificare il corredo genetico di individui non ancora nati e della loro progenie? Possiamo permetterci di aprire le porte a questa incredibile innovazione tecnologica senza avere discusso a fondo tutte le sue implicazioni etiche, sociali ed economiche, prima ancora che strettamente mediche?
E che cosa accadrebbe se qualcosa andasse storto con gli embrioni? Quali ripercussioni potrebbe avere sulle ricerche con le CRISPR che interessano a noi, quelle applicate per modificare CD4 e staminali, che evidentemente non pongono tutta la serie di problemi etici posti dalle cellule germinali? Non c'è il rischio che un fallimento sugli embrioni possa trascinarsi dietro anche tutte le altre ricerche che si avvalgono di questo strumento?

Ci sono scienziati che usano la terapia genica per provare a curare malattie di ogni tipo, ma senza toccare le cellule germinali e quindi senza la possibilità di trasmettere le modificazioni attuate sul DNA alle generazioni future, perché di giocare all’apprendista stregone non hanno nessuna voglia. E i loro nomi abbiamo imparato a conoscerli proprio studiando le sperimentazioni di Sangamo o di Calimmune sulla distruzione del gene che codifica per il co-recettore CCR5 in CD4 e staminali.
Questi scienziati non sono ovviamente delle mosche bianche, ma rappresentano la visione che fino ad oggi ha dominato la ricerca e la politica della ricerca di una dozzina di Paesi occidentali (Stati Uniti esclusi, ma hanno comunque leggi abbastanza restrittive al riguardo), portando al divieto legale di modificazione genetica delle cellule germinali umane.

Gretchen Vogel, su Science Magazine, ricorda come nel 1975 la Asilomar Conference on Recombinant DNA abbia stabilito delle linee guida per la ricerca sulla alterazione del DNA degli esseri viventi. Era appena stato scoperto un modo per ricombinare il DNA dei batteri e i biologi si riunirono per raggiungere una visione condivisa su come utilizzare questo nuovo strumento.

Tutto questo, però, accadeva quando ancora non esistevano le tecnologie per alterare il DNA addirittura al livello di singole lettere. Ora questo strumento l’abbiamo. Come intendiamo usarlo?

Jennifer Doudna, che abbiamo incontrato quando abbiamo iniziato a parlare di CRISPR/Cas9, perché fu nel suo laboratorio a Berkeley che nel 2012 si comprese come usare le CRISPR per modificare i geni, ammette che oggi “qualunque scienziato che abbia competenze in biologia molecolare e sappia come lavorare con gli embrioni potrebbe essere in grado di modificare un embrione usando le CRISPR”.

Dal 1975 è letteralmente cambiato tutto. E ormai non si lavora più soltanto su cellule, ma si è passati a sperimentare le CRISPR in diversi modelli animali. Di due sorelline macaco parlammo l’anno scorso: Ningning e Mingming sono nate a gennaio 2014 a Kunming, Cina, in una coorte di 10 macachi il cui genoma è stato alterato quando erano nell’utero materno.



Ma la metà di quelle gravidanze si è conclusa con un aborto. È un elemento che possiamo permetterci di trascurare?

Girano da qualche mese diverse voci sul fatto che ci siano gruppi di ricerca in Cina, che stanno lavorando su embrioni umani e che hanno già presentato i propri articoli a delle riviste - attendono soltanto di passare la peer review per annunciare pubblicamente i loro risultati.
Così quegli scienziati che conosciamo bene hanno scritto due articoli: uno è stato pubblicato da Nature News and Comment dieci giorni fa ed è stato scritto da Edward Lanphier, presidente e CEO di Sangamo, Fyodor Urnov, un genetista di Berkeley, Sarah Ehlen Haecker e Michael Werner della Alliance for Regenerative Medicine e Joanna Smolenski, filosofo alla City University di New York; l’altro è uscito su Science tre giorni fa e vede fra gli autori David Baltimore, Jennifer Doudna e un gran numero di altri ricercatori.

Mentre Lanphier e colleghi chiedono esplicitamente “una moratoria volontaria da parte della comunità scientifica per scoraggiare la modificazione delle cellule germinali umane e far crescere la consapevolezza pubblica sulle differenze” che ci sono nel modificare ovociti e spermatozoi e invece tutte le altre cellule, Baltimore e colleghi scrivono un vero e proprio manifesto, in cui non arrivano a chiedere una moratoria nelle ricerche, ma propongono

• - di scoraggiare ovunque, anche nei Paesi in cui le leggi sono meno rigide come gli Stati Uniti o proprio non ci sono, qualsiasi tentativo di modificazione del genoma delle cellule germinali umane per uso clinico, almeno finché le implicazioni sociali, ambientali ed etiche di questa pratica non saranno state discusse a fondo da scienziati e governi e non sarà chiaro come fare un uso responsabile di questa tecnologia;
  - di creare forum di discussione fra scienziati ed esperti di bioetica per poi trasmettere all’opinione pubblica i rischi e i benefici di questa tecnologia;
  - di incoraggiare la trasparenza nella ricerca volta a valutare efficacia e specificità delle CRISPR/Cas9 in modelli umani e non umani, fra quelli rilevanti per le loro possibili applicazioni nella terapia genica delle cellule germinali;
  - di riunire chi sviluppa e usa questa tecnologia, chi si occupa di genetica, di legge, di bioetica, chi può fungere da collegamento fra scienziati e opinione pubblica, chi rappresenta le agenzie governative, perché questi argomenti siano discussi e da queste discussioni nascano delle policies.

Baltimore, che fu fra gli organizzatori dell'incontro di Asilomar, ha dichiarato che l'obiettivo degli scienziati che hanno scritto il manifesto su Science è di offrire una guida simile a quella uscita da Asilomar per la modificazione genetica dei bambini, almeno finché non si sarà in grado di predire le conseguenze del cambiamento delle lettere del DNA in una persona, soprattutto se vengono modificati più geni in una volta sola.

Che cosa accadrà, per ora è difficile dirlo. Ma che molti scienziati stiano discutendo e che si creino possibilità di approfondimento di tutte le implicazioni dell'utilizzo di questo fantastico strumento prima che qualche pasticcio rischi di bloccare tutto, credo sia un aspetto molto rincuorante.
E penso che sarà d'accordo con me chi rammenta la battuta d'arresto subita da tutte le terapie geniche quando quattro bambini si ammalarono di leucemia dopo un trapianto di staminali modificate per curarli del DICS-X. Per un decennio non si potè più fare nulla di nulla. Evitare di ripetere gli errori passati è un aspetto della razionalità della scienza.




FONTI:

• - articolo di Edward Lanphier et al. su Nature News and Comment: Don’t edit the human germ line;
  - manifesto di David Baltimore et al. su Science: A prudent path forward for genomic engineering and germline gene modification;
  - la sezione di Science Magazine dedicata alla CRISPR REVOLUTION: The CRISPR Revolution;
  - articolo di Antonio Regalado sulla MIT Technology Review: Engineering the Perfect Baby;
  - -articolo di Susan Young Rojahn sulla MIT Technology Review: Monkeys Modified with Genome Editing.

[Dora]

Girano da qualche mese diverse voci sul fatto che ci siano gruppi di ricerca in Cina, che stanno lavorando su embrioni umani e che hanno già presentato i propri articoli a delle riviste - attendono soltanto di passare la peer review per annunciare pubblicamente i loro risultati.

UN GRAN PASTICCIO (ANNUNCIATO)

E così le voci che i cinesi stessero modificando il genoma di embrioni umani mediante CRISPR/Cas9 erano vere.
Un gruppo di ricercatori alla Sun Yat-sen University di Guangzhou hanno usato embrioni "non-viable" - cioè non in grado di arrivare a completa maturazione e sopravvivere come persone - per provare a modificare il gene HBB, che codifica per la proteina β-globina e che, quando è mutato, è responsabile della β-talassemia.
Degli 86 embrioni manipolati, 71 sono sopravvissuti al trattamento. Di questi ne sono stati analizzati 54 e solo in 28 le CRISPR avevano modificato il gene HBB e di questi solo alcuni contenevano il materiale genetico che doveva rimpiazzare quel che era stato distrutto.
Si sono anche osservate un numero sorprendente di mutazioni off-target, che si possono ritenere causate dal sistema CRISPR/Cas9 - un tasso di mutazioni molto più alto di quello che si osserva di solito negli studi di modificazione genica degli embrioni di topi o di cellule umane adulte.
Inoltre, probabilmente le mutazioni identificate sono molte meno di quelle che si sono verificate nella realtà, perché gli scienziati cinesi hanno analizzato soltanto una porzione del genoma, l'exoma. Sono sicuri che, se l'avessero sequenziato tutto, di mutazioni ne avrebbero trovate molte di più.

I ricercatori hanno dichiarato che i loro risultati rivelano seri ostacoli nell'uso di questa tecnologia a scopi medici:

• “If you want to do it in normal embryos, you need to be close to 100%,” Huang says. “That’s why we stopped. We still think it’s too immature.”

Pare che in Cina ci siano 4 gruppi di ricercatori che stanno lavorando su modificazioni geniche di embrioni umani.

Forse il problema stava negli embrioni usati (così dicono i cinesi), ma chi si azzarderebbe in Occidente a provare a ripetere un esperimento così fallimentare su embrioni sani?



Tutti i particolari nell'articolo su Protein & Cell - CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes - e su Nature News and Comments - Chinese scientists genetically modify human embryos.

[Blast]

aggiungo alla bibliografia di CRISPR/Cas9 un articolo in cui mi sono imbattuto recentemente, mi pare non ci sia nei post precedenti
HIV Excision Utilizing CRISPR/Cas9 Technology: Attacking the Proviral Quasispecies in Reservoirs to Achieve a Cure

[Dora]

PROGRAMMA 863: PER GLI AMANTI DEL BRIVIDO


A quanto pare, i cinesi si stanno lanciando nella ricerca sull'uso di CRISPR/Cas9 per distruggere - credo dalle staminali ematopoietiche - il gene che codifica per il CCR5.

Fu Xuemei, dello Shenzhen Children's Hospital, ha infatti ricevuto in yuan l'equivalente di 2 milioni di dollari da parte del China's National Hi-Tech Research Development Programme, noto anche con l'inquietante nome di *Programma 863* - 863计划, per ottenere per via di transfer genetico "l'immunità" all'HIV che Timothy Ray Brown ha ottenuto grazie al trapianto con staminali di un donatore omozigota per la delezione Δ32 del CCR5.

Altri dettagli sul National High-tech R&D Program (863 Program) nel sito del Ministero della Scienza e della Tecnologia della Repubblica Popolare Cinese.


Speriamo che non si arrivi a vedere accadere a qualche Chun, Ying o Li quello che è accaduto alle sorelline e ai fratellini perduti di Ningning e Mingming.




Fonte South China Morning Post: Editing genes to cure HIV? Chinese team awarded US$2m to pursue anti-AIDS technology

[uffa2]

Direi che siamo giunti al punto di non ritorno, al giorno in cui la nostra tecnologia ci proporrà di risolvere problemi sanitari utilizzando strumenti di origine palesemente non etica.
Non stiamocela a raccontare: se è possibile, prima o poi accadrà, per cui facciamo finta che sia già accaduto, ché non si sbaglia.
È un passaggio interessante della nostra storia, anche se lo si guarda da una prospettiva non legata a convinzioni filosofico-religiose particolari.
Poi verrà il passaggio successivo, e la tecnologia usata per fabbricare cure rivoluzionarie mostrerà di avere applicazioni meno “giustificanti”, altrettanto praticabili e per molti appetibili.
Ci sarà lo sdegno, ci saranno le dichiarazioni universali eccetera, ma anche questo accadrà.
E accadrà anche molte volte perché, come ha scritto Primo Levi, “è accaduto, quindi potrebbe accadere di nuovo…”
E accadrà anche quando diverrà un delitto osceno punito con pene gravissime, giacché non c'è mai stata pena in grado di impedire la commissione di delitti osceni.
Dal nostro punto di vista, di umani figli di un’era scientifica che sta per chiudersi rapidamente, possiamo solo sperare che si tratterà di un fenomeno marginale alla cultura umana, la violazione di un tabù, appunto… forse chi nascerà fra cinquant’anni (o anche meno) avrà punti di vista differenti… è il futuro, un libro che difficilmente saremo chiamati a leggere.