Un nuovo modo di modificare il DNA degli embrioni umani

Da molti anni sappiamo modificare il DNA umano, che contiene gran parte delle istruzioni necessarie allo sviluppo e al funzionamento del nostro corpo. Alcune tecniche di editing genetico, ad esempio, sono già usate per trattare persone nate con gravi malattie ereditarie. Gli strumenti disponibili però sono ancora considerati troppo rischiosi quando sono impiegati sugli embrioni umani, cioè le strutture cellulari che si formano dopo la fecondazione e considerate tali fino all’ottava settimana di sviluppo.

Un gruppo della Columbia University, a New York, sostiene di aver ridotto alcuni di questi rischi. Ha utilizzato il base editing, una tecnica più mirata del metodo sviluppato ormai quasi quindici anni fa da Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna, noto con la sigla CRISPR. Lo studio è stato diffuso come preprint, cioè reso pubblico prima di essere revisionato da altri scienziati, ma ha già attirato molta attenzione ed è stato raccontato da numerose testate scientifiche e giornalistiche.

È molto discusso anche per il ruolo di uno dei suoi autori. Nathan Treff è infatti il direttore clinico di Nucleus Genomics, un’azienda statunitense che analizza il DNA degli embrioni e fornisce ai genitori delle stime sul rischio di alcune malattie e su alcune caratteristiche come l’altezza, l’intelligenza o il colore degli occhi. Le valutazioni possono poi essere usate per scegliere quali embrioni trasferire nell’utero, una pratica le cui implicazioni etiche sono oggetto di un acceso dibattito.

Questo tipo di analisi viene condotto studiando le informazioni che sono codificate nel DNA, in particolare nella sequenza di quattro unità chimiche, chiamate basi e indicate con le lettere A, T, G e C. A volte una malattia ereditaria dipende da una variazione molto piccola, come una base al posto di un’altra in un punto preciso della sequenza. L’editing genetico può correggere proprio queste parti del DNA. CRISPR permette di raggiungere il punto del DNA che si vuole cambiare e di tagliarlo. La cellula poi ripara il taglio, riavvicinando le due estremità oppure copiando un modello fornito dai ricercatori. Negli embrioni umani, però, questo passaggio si è rivelato particolarmente rischioso. Nelle primissime fasi dopo la fecondazione, infatti, le cellule non sempre riparano il DNA nel modo previsto.

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Lo aveva mostrato nel 2020 uno degli autori della nuova ricerca, Dieter Egli, provando a correggere una mutazione associata a una forma di cecità ereditaria con CRISPR. Dopo il taglio, la riparazione cellulare aveva causato perdite di grandi pezzi di materiale genetico, come parti di cromosoma, cioè le strutture in cui è raccolto il DNA dentro le cellule, o perfino di un cromosoma intero. Queste variazioni possono compromettere lo sviluppo dell’embrione, causando malattie congenite, cancro o altri problemi di salute se riuscisse a nascere. Da allora molti ricercatori hanno considerato CRISPR una tecnica troppo pericolosa, o per lo meno non matura a sufficienza, per essere usata sugli embrioni umani.

Il base editing, sviluppato nel 2016 dal gruppo di David Liu ad Harvard, evita questo problema perché non taglia il DNA come fa CRISPR, ma trasforma una base in un’altra base, per esempio una A in una G. Poiché non c’è nessun taglio, non si innesca lo stesso tipo di riparazione che poteva portare alla perdita di materiale cromosomico negli embrioni. Il base editing, però, è meno versatile: agisce solo su una piccola porzione del DNA e può fare soltanto alcune sostituzioni.

I ricercatori della Columbia University hanno deciso di testare il base editing sugli embrioni umani agendo su geni già molto studiati. Uno è PCSK9, coinvolto nella regolazione del colesterolo e quindi nel rischio di malattie cardiovascolari. Gli altri sono HBG1 e HBG2, che possono ridurre i sintomi di alcune malattie del sangue, come l’anemia falciforme e l’anemia mediterranea. Gli stessi bersagli sono stati modificati anche con CRISPR, in modo da confrontare gli effetti delle due tecniche. Con CRISPR ci sono state perdite simili a quelle già trovate da Egli nel 2020; con il base editing, invece, non sono state osservate grandi perdite di materiale cromosomico.

Ci sono però altri rischi. Nelle prime fasi dello sviluppo, l’embrione è formato da poche cellule che si dividono rapidamente. Se la modifica genetica avviene quando l’embrione ha già cominciato a dividersi, alcune cellule possono essere corrette e altre no. Questo fenomeno si chiama mosaicismo genetico. Le conseguenze possono essere molto diverse e dipendono da quante cellule sono state modificate e da quali tessuti derivano. È successo nella maggior parte degli embrioni analizzati e, infatti, gli autori scrivono che sarebbe prematuro usare questa tecnica nella pratica clinica.

Anche perché modificare il DNA di un embrione e modificare il DNA di una persona già nata possono avere conseguenze molto diverse. Se l’intervento avviene nelle primissime fasi dello sviluppo, la modifica può essere replicata da molte cellule dell’organismo, comprese quelle da cui deriveranno cellule uovo o spermatozoi. La mutazione potrebbe quindi essere trasmessa anche ai figli, e poi alle generazioni successive. Diventano ereditabili così anche eventuali errori che potrebbero emergere soltanto dopo molti anni o generazioni, con conseguenze sia sugli individui, sia sulla società.  Questa pratica richiederebbe quindi decisioni pubbliche su quali interventi siano accettabili, per chi siano accessibili, chi debba controllarli. Anche per questo l’editing degli embrioni rimane una pratica che molti esperti contestano, sottolineando come spesso siano disponibili alternative meno controverse.

Terapie geniche che funzionano, infatti, esistono già, ma non vengono usate sugli embrioni. Casgevy, per esempio, è stata la prima terapia di editing genetico approvata a essere basata su CRISPR ed è impiegata contro l’anemia falciforme e contro una forma grave di anemia mediterranea. Il base editing, invece, è già stato usato su un neonato con una rara malattia genetica nel 2025 e nel 2026 sugli adulti, prendendo di mira il gene PCSK9.

Le terapie di questo tipo sono ammesse in molti paesi, mentre intervenire sugli embrioni per far nascere un bambino con DNA già modificato è vietato quasi ovunque. La ricerca sugli embrioni in laboratorio è regolamentata in modo diverso a seconda del paese. In Italia un esperimento come quello della Columbia sarebbe difficilmente compatibile con la legge 40 sulla procreazione medicalmente assistita. L’articolo 13 vieta la sperimentazione sugli embrioni umani, salvo ricerche con finalità esclusivamente terapeutiche o diagnostiche rivolte alla tutela della salute e dello sviluppo dell’embrione stesso, e solo quando non siano disponibili alternative. La stessa norma vieta inoltre gli interventi diretti ad alterarne il patrimonio genetico o a predeterminarne caratteristiche genetiche, a eccezione dei casi diagnostici e terapeutici previsti dalla legge.

Negli Stati Uniti non c’è un divieto generale che proibisca ogni ricerca sugli embrioni umani. Dal 1996, però, i fondi federali non possono essere usati per ricerche in cui vengano creati a fini sperimentali degli embrioni umani, o anche distrutti, scartati o esposti a rischi non consentiti. Inoltre, dal 2015 il Congresso impedisce alla FDA, l’agenzia che regola e autorizza farmaci e alimenti, di valutare richieste di sperimentazione clinica che prevedano la creazione o la modifica di embrioni umani con cambiamenti genetici ereditabili. È anche per questo che studi come quello della Columbia dipendono da finanziamenti privati.

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Il finanziamento che ha ricevuto da Nucleus Genomics ha reso possibile lo studio, ma è anche uno degli aspetti più discussi. Nel novembre 2025 Nucleus ha lanciato nella metropolitana di New York una campagna pubblicitaria con immagini di neonati e slogan come «Have Your Best Baby» («Fai il tuo bambino migliore»), «l’altezza è genetica all’80 per cento» e «il QI è genetico al 50 per cento». Dopo aver analizzato il DNA degli embrioni, infatti, Nucleus assegna loro dei punteggi basati su modelli probabilistici e li mette a confronto. Su alcune malattie ereditarie, che dipendono da particolari variazioni genetiche molto studiate, il punteggio è più preciso. Su caratteristiche come l’altezza o l’intelligenza, però, la stima è molto più incerta, anche per un limite biologico: dipendono da moltissime varianti genetiche, oltre che dall’ambiente, e controllarle tutte è impraticabile.

La preoccupazione più diffusa è che le tecniche di selezione degli embrioni e quelle di editing genetico possano essere usate non solo per curare malattie gravi, ma anche per scegliere tratti desiderati, pratica che i critici fanno rientrare in quella che è stata storicamente definita eugenetica. Anche per questo, nel 2025 diverse società scientifiche e organizzazioni nel settore delle terapie cellulari e geniche hanno chiesto una nuova moratoria di dieci anni sull’editing del genoma umano ereditabile, almeno fino al 2035.