Caffese P.L. non è un medico ma un progettista energetico-industriale 5.0, che ha sempre sostenuto che l'ambiente degradato,le emissioni gas serra da fossili,aggravano le pandemie come il covid-19 e molte malattie cardiovascolari e cancro.Per il covid-19 Caffese ha sempre detto di firmare accordi di produzione su licenza producendo in Italia e che oltre ai vaccini,ci vuole una terapia e forse la migliore è quella che parte dalla California sui tunicati o schizzi di mare. Caffese ha conosciuto Crisp applicandone i principi alle alghe.Dopo il Nobel, cosa succederà alle terapie di modifica genetica Crispr?Salutato come le `` forbici molecolari '' che ci consentiranno di riscrivere i nostri geni, lo strumento del DNA è in fase di sperimentazione in trattamenti per tutto, dall'anemia falciforme al cancro.Quando il premio Nobel per la chimica dello scorso anno è stato assegnato alla biochimica Jennifer Doudna e alla microbiologa Emmanuelle Charpentier per il loro lavoro nello sviluppo della tecnica di editing genetico nota come Crispr-Cas9 (pronunciato "più croc"), i titoli hanno salutato la loro scoperta come "forbici molecolari" che avrebbero permetteteci di "riscrivere il libro della vita" - con tutte le complicate questioni etiche che l'abilità solleva. Ma gran parte dell'eccitazione non ha nulla a che fare con le visioni di bambini firmati. La vera promessa di Crispr è per il trattamento di malattie causate da mutazioni genetiche, dalla distrofia muscolare alla cecità congenita e persino alcuni tumori. Le prime sperimentazioni umane delle terapie Crispr sono già in corso ei ricercatori sperano che siano sull'orlo di raggiungere la clinica. "La velocità con cui la ricerca Crispr è progredita è stata davvero sorprendente", afferma Doudna dell'Università della California a Berkeley. Molte malattie comuni, comprese le malattie cardiache, l'Alzheimer e il diabete, sono in parte causate da geni: le persone che ereditano le varianti "sbagliate" di alcuni geni sono più vulnerabili. Per molte di queste condizioni la componente genetica è complicata: molti geni sono coinvolti. Altre malattie, come la fibrosi cistica, potrebbero essere causate dal malfunzionamento di uno o pochi geni. In tal caso, la malattia potrebbe essere curata interamente mediante l'editing genetico: sostituendo i geni difettosi con la variante sana. Questo approccio di "terapia genica" è stato un obiettivo sin da quando gli scienziati hanno iniziato a imparare a modificare i geni negli anni '70. Ma non è mai stato all'altezza del clamore, perché modificare un gene tra circa 21.000 altri nel DNA di ciascuna delle nostre cellule è difficile. Richiede strumenti molto accurati per trovare il gene, tagliare il DNA a quel punto e quindi ricucire un nuovo gene (o un frammento di uno) al suo posto.I biologi sono stati in grado di apportare tali modifiche per decenni, ma non abbastanza precisamente per un uso clinico sicuro. Se l'editing è troppo disordinato o altera inavvertitamente anche altri geni, le conseguenze potrebbero essere disastrose - in particolare, una mutazione involontaria potrebbe innescare il cancro. Crispr ha cambiato tutto questo. La tecnica utilizza una molecola enzimatica chiamata Cas9, trovata per la prima volta nei batteri, che può essere programmata in modo affidabile per trovare il suo bersaglio. Porta con sé un pezzo di materiale genetico chiamato mRNA, simile al DNA, che contiene la sequenza del sito bersaglio. Quando l'enzima trova la sequenza di DNA corrispondente a quella sul suo filamento di riferimento di mRNA, taglia in due la doppia elica del DNA. Altri enzimi possono quindi inserire un altro pezzo di DNA - che codifica la sequenza "sana", diciamo - nella rottura. Quando il sistema Crispr è stato segnalato per la prima volta nel 2012 da Doudna, Charpentier e altri ricercatori, l'accuratezza senza precedenti della modifica genetica che ha permesso ha rapidamente iniziato a trasformare le possibilità di adattare un genoma - la somma del DNA di un organismo - su ordinazione. I ruoli e gli effetti dei geni potrebbero essere dedotti tagliandoli o modificandoli.Alcuni ricercatori sperano che possiamo usare Crispr per rafforzare il nostro sistema immunitario in modo che sia più efficace nel distruggere le cellule tumorali Crispr ha anche reso l'editing genetico più praticabile per la medicina. Le prime malattie che i ricercatori stanno esaminando, dice Doudna, sono quelle che richiedono "un semplice cambiamento in un singolo gene e in una cellula o tessuto che possiamo facilmente prendere di mira". Poiché si tratta di un approccio nuovo e costoso, aggiunge, ha senso dare la priorità alle malattie per le quali non esistono altri trattamenti. Alcuni disturbi del sangue, come l'anemia falciforme e la beta talassemia, vanno bene. Nell'anemia falciforme, una mutazione nel gene dell'emoglobina (la proteina che trasporta l'ossigeno nei globuli rossi) cambia la forma delle cellule, causando problemi con il flusso sanguigno. In una procedura sviluppata da un ospedale del Tennessee, l'anno scorso una donna del Mississippi di nome Victoria Gray è diventata la prima persona a ricevere un trattamento Crispr sperimentale per l'anemia falciforme. Le cellule staminali che formano il sangue dal suo midollo osseo sono state raccolte e trattate al di fuori del suo corpo per alterare un gene coinvolto nella produzione di emoglobina, prima di essere trasfuse indietro. Finora il trattamento sembra avere successo: Gray non ha avuto bisogno di trasfusioni di sangue regolari o ricoveri per le sue condizioni precedentemente necessarie. Attualmente molti stanno partecipando a sperimentazioni sui trattamenti Crispr sia per l'anemia falciforme che per la beta talassemia condotti a Boston da Crispr Therapeutics in collaborazione con Vertex Pharmaceuticals. Doudna avverte, tuttavia, che le prime terapie saranno piuttosto costose. La riduzione dei costi è uno degli obiettivi chiave del suo Istituto di genomica innovativa a Berkeley. "Avere una cura per l'anemia falciforme che poche persone possono permettersi non è una soluzione al problema", dice.Victoria Grey è stata trattata con una terapia genica abilitata da Crispr per l'anemia falciforme. Una grande attrazione di Crispr, dice Niren Murthy, un bioingegnere a Berkeley, è che potrebbe essere un affare unico. Hai il trattamento e il gene è fissato per sempre, invece di dover tornare dal medico ogni pochi mesi. Inoltre, l'editing genetico non deve essere particolarmente efficiente per funzionare. "Con l'anemia falciforme, sembra che correggere la mutazione solo nel 5% delle cellule staminali di un paziente sarebbe sufficiente per avere un effetto clinico positivo", afferma Doudna. "Puntiamo a molto più in alto, ovviamente: più puoi indirizzare il tuo trattamento, maggiore è l'efficienza."Un vantaggio chiave nel trattamento di queste malattie è che è facile portare il sistema Crispr nel posto giusto: il sangue. Per modificare altri tessuti, la sfida è attraversare la barriera tra il flusso sanguigno, dove verrebbe introdotto un farmaco, e le cellule del tessuto. Se inietti solo i componenti molecolari nel sangue, questi vengono rapidamente degradati dal sistema immunitario del corpo. È meglio caricarli in qualche minuscolo veicolo o "vettore" come particelle sintetiche o virus disabilitati (è così che vengono forniti i principi attivi dei vaccini Covid). Ma questi tendono ad essere troppo grandi per passare attraverso le membrane e nei tessuti. "Il problema di consegna è molto grande", afferma Murthy. "Se qualcuno fosse in grado di risolverlo, ciò aprirebbe molte più opportunità terapeutiche".Cinque anni fa, la prospettiva di correggere una singola coppia di basi che causasse una malattia genetica fatale sembrava fantascienza-David Liu, Broad Institute Alcuni ricercatori sperano che Crispr possa combattere il cancro. Un approccio userebbe l'editing genetico per rafforzare il nostro sistema immunitario in modo che sia più efficace nel distruggere le cellule tumorali. Tale immunoterapia contro il cancro si sta già dimostrando molto promettente, ma "Crispr potrebbe renderla più efficiente o efficace", afferma Doudna. "Il concetto di base è modificare i linfociti T di un paziente [un tipo di globuli bianchi centrali per la risposta immunitaria] e reintrodurli nel flusso sanguigno in modo che possano riconoscere e attaccare le cellule tumorali". La prima sperimentazione umana per l'immunoterapia contro il cancro (polmone) potenziato dalla Crispr è avvenuta in Cina nel 2016. Ci sono stati anche sforzi per trattare alcuni tipi di tumori del sangue e delle ossa in questo modo. Ma è troppo presto per dire quanto siano efficaci i trattamenti, dice Doudna. Un'altra opzione è quella di utilizzare Crispr per disabilitare le cellule tumorali stesse, ma ancora una volta, la sfida è portare il meccanismo di modifica genetica nei tumori. Per i tumori del sangue come la leucemia, sottolinea Murthy, questo problema di parto non si pone. L'aterosclerosi (una causa di ictus e malattie cardiache) è un altro obiettivo importante. Alcune persone hanno una vulnerabilità genetica ad esso perché le loro cellule producono una quantità eccessiva di una proteina chiamata PCSK9, che impedisce a una molecola chiamata colesterolo LDL di essere scomposta. Alti livelli di colesterolo LDL possono creare un indurimento delle arterie, che a sua volta può indurre insufficienza cardiaca. La degradazione del colesterolo avviene nel fegato, che è uno dei pochi tessuti per i quali sono stati sviluppati buoni veicoli per la somministrazione di farmaci. Ciò rende l'aterosclerosi correlata a PCSK9 un bersaglio ideale per la terapia con Crispr. L'anno scorso, la startup biotech statunitense Verve, con sede a Cambridge, Massachusetts, ha iniziato a sperimentare questo approccio, utilizzando nanoparticelle artificiali a base di lipidi grassi per trasportare le molecole di modifica genetica al fegato. Intellia, con sede a Cambridge, nel frattempo, sta esplorando le terapie Crispr per le cellule falciformi, l'emofilia e alcune rare malattie cardiache genetiche. Un'altra società di editing genetico con sede a Cambridge, Editas, ha avviato una sperimentazione in collaborazione con Allergan con sede a Dublino che utilizza Crispr per trattare la forma più comune di cecità infantile ereditaria, chiamata LCA10. A differenza dei precedenti trattamenti falciformi e antitumorali, questo introduce Crispr direttamente nel corpo, in questo caso iniettandolo, all'interno di un virus, nell'occhio. L'occhio è un buon bersaglio, dice Doudna, perché ha alcune caratteristiche che rendono meno probabile che l'editing del genoma abbia effetti collaterali indesiderati. "Impareremo molto da questa prova", aggiunge, "e sono entusiasta di vedere i risultati". Murthy sta lavorando a un trattamento Crispr per la distrofia muscolare di Duchenne, una delle forme più comuni e gravi. È causato dalle mutazioni di un gene che produce la distrofina, che è coinvolta nella costruzione dei muscoli, e provoca il deperimento delle fibre muscolari, portando a disabilità e morte. Ma sospetta che la terapia Crispr possa prima vedere un ampio uso clinico per condizioni genetiche neurologiche come la malattia di Huntington, perché il tessuto cerebrale risulta essere più facile da modificare rispetto ai muscoli. Il trattamento di malattie diverse potrebbe richiedere diversi tipi di modifica genetica. L'approccio più semplice è semplicemente rovinare un gene in modo che non funzioni. Quando Cas9 taglia un filamento di DNA, il meccanismo di riparazione del DNA della cellula non si limita a ricucirlo insieme; tipicamente si rade un po 'via i fili, come se pulisse le estremità sfilacciate. Il gene ricongiunto è quindi generalmente inutile e talvolta è tutto ciò di cui hai bisogno. Tuttavia, alcuni lavori di editing richiedono un bisturi molecolare più preciso. "Per la maggior parte delle malattie genetiche, è necessaria una correzione genica precisa, piuttosto che un'interruzione, a beneficio dei pazienti", afferma David Liu del Broad Institute del Massachusetts Institute of Technology e dell'Università di Harvard. Negli ultimi anni, ha sviluppato un modo di utilizzare Cas9 per apportare modifiche precise a una sola delle unità molecolari - chiamate basi - che codificano l'informazione genetica. A volte, come nell'anemia falciforme, è tutto ciò che serve per rendere pericolosa una mutazione. I cosiddetti editor di base di Liu utilizzano una versione modificata di Cas9 che può prendere di mira il DNA in modo programmato ma non lo taglia, insieme ad altre molecole che poi scambiano una singola base nel sito bersaglio. Liu ei suoi colleghi stanno usando i loro editor di base per trattare una condizione devastante chiamata progeria, che causa un invecchiamento molto rapido e alla fine la morte nei bambini nati con una mutazione di un gene chiamato lamin A. Anche questo è causato da un singolo cambiamento di base, ma la proteina mutante che produce può danneggiare quasi tutte le cellule del corpo. Non è sufficiente danneggiare solo la lamina A mutante, poiché la miscela incontrollata di prodotti che ne risulta potrebbe essere ancora letalmente tossica. Devi invece correggere con precisione la base canaglia solitaria. Il team di Liu ha fatto questo in topi geneticamente modificati per portare la forma umana di lamin A mutante. Hanno trattato gli animali 14 giorni dopo la nascita - equivalente a circa cinque anni negli esseri umani - e hanno scoperto che i topi vivevano fino all'inizio della "vecchiaia" per topi normali. "Quando ci siamo resi conto che l'entità del salvataggio della malattia era ben oltre ciò che era stato raggiunto prima, abbiamo iniziato a dare di matto", dice Liu."Cinque anni fa, la prospettiva di correggere una singola coppia di basi in un animale vivente che causa una malattia genetica fatale, con un trattamento una tantum di una macchina molecolare ingegnerizzata, sembrava fantascienza", dice. Il suo team sta ora lavorando con Beam Therapeutics (anche a Cambridge, MA) e con Verve a Cambridge per sviluppare questi strumenti per applicazioni cliniche nell'uomo; Verve utilizza editor di base per il suo lavoro sull'aterosclerosi. Sebbene Murthy affermi che l'uso clinico diffuso delle terapie Crispr è ancora da cinque a 10 anni, Doudna ammette di essere "costantemente stupito dalla rapidità con cui l'editing del genoma Crispr è stato adottato dai ricercatori di tutto il mondo". Di solito, gli studi clinici possono richiedere molto tempo, dice. Quindi il fatto che, grazie a Crispr, “oggi abbiamo persone che sembrano essere guarite dall'anemia falciforme è sorprendente nel migliore dei modi”.