Sul New England Journal of Medicine (NEJM) sono appena stati pubblicati i risultati di uno studio su una sperimentazione pionieristica: attraverso la tecnica di trasferimento pronucleare per la sostituzione del DNA mitocondriale, è stato possibile dare alla luce bambini sani dal DNA di tre persone.
Scopriamo come.
Il pericolo di trasmissione di DNA mitocondriale
Nell’Inghilterra settentrionale, 22 famiglie si sono rivolte ai medici del Newcastle Fertility Centre al fine di evitare il rischio di trasmissione materna di mutazioni del DNA mitocondriale, ricorrendo a quello di una donatrice sana e limitando così la possibilità che i bambini ereditino gravi malattie genetiche – le madri erano portatrici di varianti patogene in grado di causare malattie potenzialmente letali nei loro bambini.
La tecnica, che prende il nome di trasferimento pronucleare, permette di creare embrioni tramite fecondazione in vitro (Fivet) utilizzando il DNA di tre persone, aprendo interessanti prospettive sulla prevenzione dei disturbi causati dalle mutazioni nel DNA mitocondriale, come:
- epilessia mioclonica con fibre rosse sfilacciate (MERRF);
- la neuropatia ottica ereditaria di Leber;
- sindrome di Leigh;
- la sindrome di Kearns-Sayre.
Il risultato? Otto gravidanze portate a termine con successo, quattro maschietti e quattro femminucce (inclusi due gemelli) con mutazioni mitocondriali non rilevabili o presenti a livelli troppo bassi per causare malattie genetiche altrimenti incurabili.
Tutti i nuovi nati erano sani, con un peso normale per l’età gestazionale e hanno raggiunto regolarmente le proprie tappe evolutive, progredendo nello sviluppo secondo le aspettative dell’età: cinque di loro hanno meno di un anno, due hanno un’età compresa tra uno e due anni, e uno è più grande.
In un bambino, la cui madre aveva sofferto dello stesso disturbo durante la gravidanza, si sono registrati episodi di iperlipidemia e aritmia cardiaca – ma entrambe le condizioni hanno risposto al trattamento. Inoltre, in un altro soggetto si è manifestata l’epilessia mioclonica infantile, ma con remissione spontanea.
La nuova procedura: il trasferimento pronucleare
La tecnica in questione venne legalizzata nel 2015 nel Regno Unito ed è stata sperimentata insieme ad altre opzioni offerte alle donne a rischio di trasmettere malattie mitocondriali ai propri figli.
Ma come funziona esattamente? Si prendono due ovuli fecondati (zigoti) allo stadio precoce, ciascuno con un ovulo e uno spermatozoo:
- il primo ovulo è quello della madre biologica, portatrice di mutazioni nel DNA mitocondriale;
- il secondo ovulo proviene da una donatrice sana, con mitocondri funzionanti.
Da entrambi gli zigoti si rimuove il materiale genetico nucleare (cioè i pronuclei, che contengono il DNA del padre e della madre). Il DNA nucleare della madre e del padre (dal primo zigote) viene inserito nel secondo ovulo (quello della donatrice), dal quale era stato rimosso il proprio DNA nucleare. Il risultato è un nuovo zigote con:
- il DNA nucleare dei genitori biologici (che determina caratteristiche come il colore degli occhi, l’altezza, ecc.);
- il DNA mitocondriale (appena lo 0,1%) sano della donatrice, che serve a prevenire malattie ereditarie legate ai mitocondri.
I mitocondri, che producono energia nelle cellule, hanno un loro piccolo patrimonio genetico (DNA mitocondriale): se questo è difettoso, può causare gravi malattie. Poiché il DNA mitocondriale è trasmesso solo dalla madre, la tecnica consente di sostituirlo con uno sano, senza alterare l'identità genetica del futuro bambino.
Questa procedura permette di concepire un figlio con il DNA dei propri genitori, ma con mitocondri sani provenienti da una terza persona, riducendo drasticamente il rischio di trasmettere malattie mitocondriali ereditarie.
Prospettive future
La Dr.ssa Mary Herbert, autrice principale dello studio, afferma come i risultati diano motivi per essere ottimisti: alcune delle madri – evidenziano gli studiosi – presentavano già i sintomi delle malattie mitocondriali, mentre altre hanno familiarità con una malattia mitocondriale e sono a rischio di svilupparla e di trasmetterla.
Il Dr. Robert McFarland, docente di Medicina Mitocondriale Pediatrica presso l’Università di Newcastle e primo autore dello studio osserva come il follow-up a lungo termine dei bambini sarà di fondamentale importanza, ma questi primi risultati sono molto incoraggianti.
Nonostante le condizioni dei bambini sembrino confermare l'assenza di malattie mitocondriali, va detto che quando si trasferisce il nucleo da un ovulo fecondato ad uno donato e svuotato del proprio DNA nucleare, alcuni mitocondri possono essere trasportati insieme al nucleo.
Durante i successivi sviluppi dell'embrione, quindi, può aumentare la percentuale di quelli che potrebbero amplificarsi a livelli sufficientemente elevati da causare malattie.
Il team di ricerca, tuttavia, non ha ancora rilevato segnali di mitocondri difettosi ereditati dalla madre, in 5 bambini; nei restanti 3, la percentuale di mitocondri con mutazioni variava dal 5% al 16% del totale – ma non sarebbero livelli abbastanza alti da causare malattie.
I ricercatori, tuttavia, hanno esaminato solo le cellule prelevate da sangue o urina alla nascita: i livelli di mitocondri potrebbero essere più elevati in altri tessuti e organi e variare nel tempo, suggerendo che la salute dei bambini dovrebbe essere monitorata attentamente.
