Dubbi sull’efficacia e la sicurezza di Crispr nell’essere umano / Doubts about the effectiveness and safety of Crispr in the human being

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Le terapie geniche basate sul sistema di editing del dna Crispr-Cas9 potrebbero subire un arresto sull’essere umano: nel nostro sangue ci sarebbero anticorpi per difenderci da queste proteine batteriche.

La ricerca biomedica (e non solo) ci si è gettata a capofitto. Crispr-Cas9, il sistema batterico per modificare il dna, è a detta degli esperti così facile da utilizzare, economico ed efficace che ormai la sua applicazione in clinica sembrava essere scontata. Ora però un gruppo di ricercatori della Stanford University alza la mano per dire che forse è meglio andarci ancora coi piedi di piombo: nel nostro sangue potrebbero esserci anticorpi specifici che metterebbero a rischio l’efficacia e la sicurezza delle terapie geniche basate su Crispr-Cas9 negli esseri umani.

Proprio per le enormi potenzialità di Crispr-Cas9 e considerati gli sforzi che si stanno facendo per sviluppare terapie per correggere errori genetici, il team di Matthew Porteus ha voluto fare delle prove di sicurezza. Come? Andando a verificare se per caso non ci fossero risposte immunitarie dirette contro queste proteine batteriche. Al momento, infatti, le proteine Cas9 (gli enzimi che tagliano in modo specifico le sequenze di dna) più utilizzate in laboratorio derivano da Staphylococcus aureus (S. aureus) e Streptococcus pyogenes (S. pyogenes), che sono batteri che infettano comunemente l’essere umano. Il nostro sistema immunitario, dunque, è in genere pronto a combatterli.

Lo studio di Stanford (non ancora pubblicato su una rivista scientifica ma diffuso sulla piattaforma di condivisione bioRxiv) ha utilizzato 22 campioni di siero estratto da cordone ombelicale e 12 campioni di sangue periferico di adulti sani per verificare la presenza di risposte immunitarie contro le proteine Cas9 di S. aureus e S. pyogenes.

I ricercatori hanno così trovato anticorpi specifici contro entrambe le proteine Cas9 batteriche in una percentuale significativa dei campioni analizzati: il 67% dei campioni risultava positivo alla risposta immunitaria umorale (cioè mediata da anticorpi) contro la proteina Cas9 di S. aureus, mentre il 42% di quelli estratti da sangue periferico risultava positivo per Cas9 di S. pyogenes.

Ma non ci sarebbero solo anticorpi: in base ai risultati nei campioni di sangue analizzati sarebbero presenti anche cellule del sistema immunitario antigene-specifiche (i linfociti T), almeno per una delle due proteine Cas9.

I numeri dello studio non sono grandi e le indagini andranno approfondite, ma in un contesto così delicato ogni dato deve essere preso seriamente in considerazione. Gli autori del lavoro, comunque, non lanciano nessun allarme, anche se i risultati sottolineano che maggiore attenzione dovrebbe essere prestata in fase di sviluppo di un approccio terapeutico.

I metodi più comuni per introdurre il sistema di editing Crispr-Cas9 all’interno delle cellule (sia in vivo sia ex vivo) applicati finora non prevedono, infatti, un contatto diretto tra le proteine Cas9 e il sistema immunitario degli eventuali pazienti. Ma dato che già oggi per altri approcci di terapia genica i pazienti con immunità preesistente a qualche componente della metodologia (per esempio al vettore virale o al transgene) non vengono inclusi nelle sperimentazioni, non si hanno dati per valutarequali potrebbero essere le conseguenze di una reazione immunitaria contro la terapia genica. Le ipotesi andrebbero dall’annullamento dell’efficacia della terapia perché le cellule modificate andrebbero distrutte, a risposte immunitarie più violente con compromissione dell’intero organismo.

La ricerca, concludono gli autori, dovrebbe dare maggiore stimolo al mondo della ricerca perché si perfezionino le tecniche esistenti per renderle più sicure, oppure perché si trovino Cas9 alternative, derivate magari da batteri con cui l’essere umano non può essere venuto in contatto.

ENGLISH

The gene therapies based on the Crispr-Cas9 DNA editing system could be arrested on the human being: in our blood there would be antibodies to defend ourselves against these bacterial proteins.

Biomedical research (and not only) has been thrown headlong. Crispr-Cas9, the bacterial system to modify DNA, according to experts, is so easy to use, cheap and effective that by now its application in the clinic seemed to be taken for granted. But now a group of researchers at Stanford University raises their hand to say that maybe it's better to go there with feet of lead: in our blood there could be specific antibodies that would jeopardize the efficacy and safety of Crispr-Cas9 based gene therapies. in humans.

Precisely because of the enormous potential of Crispr-Cas9 and considering the efforts being made to develop therapies to correct genetic errors, the Matthew Porteus team wanted to do safety tests. As? Going to check if by chance there were no direct immune responses against these bacterial proteins. In fact, at present, the Cas9 proteins (the enzymes that specifically cut DNA sequences) most used in the laboratory derive from Staphylococcus aureus (S. aureus) and Streptococcus pyogenes (S. pyogenes), which are bacteria that commonly infect 'human being. Our immune system, therefore, is generally ready to fight them.

The Stanford study (not yet published in a scientific journal but spread on the bioRxiv sharing platform) used 22 samples of umbilical cord serum and 12 peripheral blood samples of healthy adults to verify the presence of immune responses against Cas9 proteins of S. aureus and S. pyogenes.

The researchers thus found specific antibodies against both bacterial Cas9 proteins in a significant proportion of the samples analyzed: 67% of the samples were positive for the humoral (ie antibody-mediated) immune response against the Cas9 protein of S. aureus, while the 42 % of those extracted from peripheral blood was positive for Cas9 of S. pyogenes.

But there would not be only antibodies: based on the results in the analyzed blood samples there would also be antigen-specific immune cells (T cells), at least for one of the two Cas9 proteins.

The numbers of the study are not large and the investigations will be deepened, but in such a delicate context every data must be seriously considered. The authors of the work, however, do not raise any alarm, even if the results underline that more attention should be given to developing a therapeutic approach.

The most common methods for introducing the Crispr-Cas9 editing system into cells (both in vivo and ex vivo) applied up to now do not provide direct contact between the Cas9 proteins and the immune system of any patients. But given that already today for other gene therapy approaches, patients with pre-existing immunity to some component of the methodology (for example to the viral vector or to the transgene) are not included in the trials, there are no data to evaluate what the consequences of a reaction might be. immune system against gene therapy. The hypotheses would go from the cancellation of the effectiveness of the therapy because the modified cells should be destroyed, to more violent immune responses with compromise of the whole organism.

The research, the authors conclude, should give more incentive to the world of research to refine existing techniques to make them safer, or to find alternative Cas9, perhaps derived from bacteria with which the human being can not come into contact.

Da:

https://www.galileonet.it/2018/01/dubbi-efficacia-sicurezza-crispr-essere-umano/?utm_campaign=Newsatme&utm_content=Dubbi%2Bsull%27efficacia%2Be%2Bla%2Bsicurezza%2Bdi%2BCrispr%2Bnell%27essere%2Bumano&utm_medium=news%40me&utm_source=mail%2Balert