Dalla scoperta nei batteri fino alle terapie salvavita, il sistema CRISPR/Cas rappresenta uno degli esempi più straordinari di come la ricerca di base possa trasformarsi in applicazioni cliniche concrete. Le sfide non mancano, ma il futuro dell’editing genomico appare sempre più promettente. Siamo solo all’inizio di una rivoluzione che potrebbe cambiare per sempre il modo in cui curiamo le malattie genetiche.

Dal sistema immunitario dei batteri all’editing genomico

Le rivoluzioni scientifiche non arrivano sempre dai laboratori high-tech all’avanguardia, ma a volte prendono forma studiando i microrganismi più primitivi del pianeta: i batteri.

Queste straordinarie forme di vita che popolano la Terra da miliardi di anni, possiedono infatti un sistema di difesa sorprendentemente sofisticato: il sistema CRISPR/CAS.

CRISPR, acronimo di Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats è un sistema immunitario primitivo che i batteri utilizzano per “ricordarsi” il DNA dei virus che li hanno infettati. La proteina Cas9 è poi in grado di riconoscere queste sequenze e specificamente tagliare qualsiasi molecola di DNA con una sequenza corrispondente.

Nel 2012, le scienziate Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier hanno un’intuizione straordinaria e comprendono che questa “forbice molecolare” può essere riprogrammata per tagliare qualsiasi sequenza di DNA in modo mirato, semplicemente fornendo una guida molecolare chiamata RNA guida. Questa scoperta ha trasformato CRISPR in uno strumento di editing genomico estremamente potente, più semplice e soprattutto più rapido ed economico rispetto alle tecniche precedentemente utilizzate.

Le applicazioni

Teoricamente utilizzando il sistema CRISPR/Cas si potrebbe apportare qualsiasi modifica al DNA di praticamente ogni essere vivente.

In agricoltura, ad esempio, il sistema potrebbe essere utilizzato per produrre colture con rese migliori o resistenti alla siccità, molto più rapidamente di quanto sia possibile con le tecniche di selezione tradizionali. Può anche essere impiegato per aggiungere nuove caratteristiche alle piante o eliminarne altre, ad esempio creando grano senza glutine o chicchi di caffè decaffeinato. Recentemente in America con il sistema CRISPR si è ottenuta una varietà di pomodoro più dolce, aumentandone del 30% la concentrazione di fruttosio e glucosio.

Ma è nel campo della medicina che il sistema CRIPSR/Cas sta ottenendo i successi più significativi.

Il 2023 rappresenta un’importante pietra miliare con l’approvazione da parte della FDA della prima terapia CRISPR: Casgevy, per l’anemia falciforme e la beta-talassemia. Questa terapia non corregge direttamente il gene difettoso, ma riattiva la produzione di emoglobina fetale, che sostituisce quella malfunzionante. Il risultato è una drastica riduzione dei sintomi e della necessità di trasfusioni.

Nuove terapie in sviluppo

Oltre a Casgevy, numerose terapie CRISPR stanno avanzando rapidamente nella sperimentazione clinica. Di seguito elenchiamo le più significative.

NTLA-2001 (Intellia Therapeutics)

È una delle prime terapie CRISPR in vivo mai sviluppate. Cura l’amiloidosi da transtiretina (ATTR), una grave patologia causata dall’accumulo di proteine non correttamente foldate che danneggiano nervi e cuore. La terapia utilizza nanoparticelle lipidiche per trasportare il sistema direttamente nel fegato, dove disattiva il gene ttr responsabile della patologia.

EDIT-301 (Editas Medicine)

Questa terapia sperimentale per anemia falciforme e beta-talassemia utilizza una variante innovativa chiamata CRISPR-Cas12a. Il trattamento modifica le regioni regolatrici dei geni hbg1 e hbg2, riattivando la produzione di emoglobina fetale.

I dati preliminari delle fasi cliniche 1 e 2 mostrano un aumento significativo dei livelli di emoglobina, confermando l’efficacia dell’approccio nel migliorare l’ossigenazione del sangue

VERVE-101 (Verve Therapeutics)

È una terapia progettata per l’ipercolesterolemia familiare. Agisce disattivando permanentemente il gene pcsk9, che regola i livelli di colesterolo nel sangue.

Bloccando questo gene, la terapia consente una riduzione duratura del colesterolo LDL, diminuendo drasticamente il rischio di malattie cardiovascolari. Attualmente è in fase 1 di sperimentazione clinica.

Eligo Bioscience

Questa azienda francese applica il sistema CRISPR all’editing del microbioma umano, un approccio completamente nuovo. L’obiettivo è colpire selettivamente batteri patogeni, lasciando intatta la flora “buona”, rimodulando così il microbiota.

Il candidato principale è in sviluppo per il trattamento dell’acne, aprendo la strada a terapie mirate contro infezioni resistenti agli antibiotici e malattie croniche legate alla disbiosi intestinale

Il primo bambino curato con il sistema CRISPR

Nel 2025 il sistema CRISPR esce dai laboratori e dai trial clinici e salva la vita di un bambino. KJ Muldoon, un neonato affetto da una rara e grave malattia metabolica, è il primo paziente pediatrico a ricevere una terapia genetica progettata su misura.

Grazie alla rapidità di sviluppo del sistema CRISPR, in soli sei mesi, un team di ricercatori ha progettato e somministrato una terapia di “genome editing” veicolata tramite nanoparticelle lipidiche direttamente al fegato del neonato.

Il trattamento ha corretto la mutazione del gene q335x responsabile della patologia.

Non sono stati segnalati eventi avversi gravi, ma il monitoraggio continuerà per tutta la vita.

Questo caso rappresenta una svolta storica nella medicina personalizzata, dimostrando che CRISPR può essere adattato rapidamente a singoli pazienti con malattie ultra-rare, aprendo nuove speranze per il trattamento delle patologie genetiche.

Una rivoluzione terapeutica che impone responsabilità etica

Le potenzialità del sistema CRISPR/Cas sono enormi e se oggi è in grado di curare malattie rare, domani potrebbe prevenirle, prima ancora che si manifestino. Stiamo entrando nell’era della medicina predittiva e personalizzata, in cui le terapie saranno personalizzate grazie alle conoscenze di genomica e la possibilità di editare il DNA.

Tuttavia, questo progresso solleva importanti questioni etiche. L’editing delle cellule somatiche, ovvero non ereditabile, è oggi considerato accettabile, mentre la modifica delle cellule germinali umane, ovvero quelle trasmissibili alle generazioni future, resta fortemente dibattuta per i rischi biologici e le conseguenze imprevedibili a lungo termine.

A ciò si aggiungono problemi di equità: terapie così avanzate rischiano di essere accessibili solo a pochi, ampliando le disuguaglianze sanitarie. Infine, l’uso non terapeutico dell’editing genetico per il “potenziamento” dell’essere umano apre scenari eticamente controversi.

Per questo, la comunità scientifica sottolinea la necessità di regole condivise, trasparenza e dialogo. Il viaggio di CRISPR è appena iniziato, e impone di essere guidato non solo dall’innovazione, ma anche dalla responsabilità.

Per approfondire

• Jinek M. et al. “A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity.” Science. 2012 Aug 17;337(6096):816-21
• Bharti A. & Mudge J. “Therapeutic applications of CRISPR-Cas9 gene editing.” Front Genome Ed. 2025 Dec 16;7:1724291.
• Li T. et al. “CRISPR/Cas9 therapeutics: progress and prospects.” Signal Transduct Target Ther. 2023 Jan 16;8(1):36.
• Musunuru K. et al. “Patient-Specific In Vivo Gene Editing to Treat a Rare Genetic Disease.” N Engl J Med. 2025 Jun 12;392(22):2235-2243.
• Shinwari ZK. et al. “Ethical Issues Regarding CRISPR Mediated Genome Editing.” Curr Issues Mol Biol. 2018;26:103-110.