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I ricercatori del Francis Crick Institute e dell'Università del Kent hanno utilizzato la tecnologia di editing genetico CRISPR/Cas9 per far nascere in laboratorio solamente topi maschi o femmine, con una percentuale di successo del 100%. Secondo gli scienziati questo nuovo studio, appena pubblicato su Nature Communications, dimostra che questa tecnologia può essere utilizzata per migliorare il benessere degli animali nella ricerca scientifica e probabilmente anche nell'allevamento.
Nella ricerca scientifica e nell'allevamento spesso c'è bisogno di animali di uno specifico sesso, basta pensare alle femmine utilizzate per la produzione di uova o per l'industria del latte. Oppure agli studi nel campo della ricerca sullo sviluppo e la riproduzione maschile o femminile. Di conseguenza gli animali nati col sesso "indesiderato" vengono il più delle volte abbattuti pochi istanti dopo la nascita, con costi etici (e finanziari) non indifferenti. Basta pensare ai pulcini maschi che vengono uccisi già al primo giorno di vita, pratica verso cui molti Paesi, come la Francia, stanno finalmente virando verso lo stop. Controllare le nascite determinando il sesso potrebbe perciò ridurre drasticamente questi abbattimenti.
L'editing genetico sui cromosomi
Il sistema CRISPR/Cas9 basato sull'utilizzo della proteina Cas9 è una tecnologia utilizzata per "tagliare" delle porzioni specifiche di DNA all'interno delle cellule. Un po' come delle forbici molecolari consente perciò di eliminare o rimpiazzare parti del genoma, correggendo per esempio eventuali mutazioni pericolose che possono causare gravi malattie. In questo caso i ricercatori hanno utilizzato questo metodo per disattivare gli embrioni appena dopo la fecondazione, consentendo perciò lo sviluppo solo del sesso desiderato. Nei mammiferi – come accade nell'uomo – la determinazione del sesso avviene nell'istante della fecondazione e dipende dall'appaiamento dei cromosomi X e Y che vengono ereditati dai genitori. Una femmina possiede due cromosomi X, un maschio uno X e uno Y. A "scegliere" il sesso è perciò il cromosoma X o Y che si trova casualmente nello spermatozoo che feconderà la cellula uovo.
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Utilizzando il metodo CRISPR/Cas9 i ricercatori hanno perciò modificato porzioni specifiche del cromosoma X oppure Y del padre a seconda del sesso che desideravano disattivare. Hanno preso di mira un gene in particolare (chiamato Top1) coinvolto nella duplicazione del DNA e quindi nello sviluppo cellulare. In questo modo è stato così possibile bloccare selettivamente lo sviluppo degli embrioni "indesiderati" a uno stadio molto precoce, quando cioè erano formati solamente da 16 o 32 cellule. Utilizzando questa tecnologia gli scienziati sono riusciti a controllare il sesso del 100% delle cucciolate dei topi, sia maschi che femmine.
Eliminando completamente gli individui di un sesso da una cucciolata gli studiosi si aspettavano inoltre un calo nel numero dei nati del 50%. Tuttavia, sorprendentemente, ciò non è avvenuto perché le dimensioni delle cucciolate erano comprese tra il 61% e il 72% rispetto a quelle di controllo non editate geneticamente. Questo avviene perché nei topi le femmine producono uova di riserva che normalmente non si sviluppano ma che possono servire in caso di necessità, come per una cucciolata il cui numero di embrioni inferiore alla media. Tutto ciò significa che utilizzando questo metodo saranno necessari meno animali da riproduzione per produrre lo stesso numero di individui dello stesso sesso nati con metodi di allevamento standard.
Il benessere animale e la questione etica
Secondo gli autori l'impatto che potrebbe avere questo studio in termini di benessere animale è enorme. Controllando le nascite si potrebbero evitare un numero considerevole di abbattimenti, riducendo allo stesso tempo gli animali utilizzati solamente a scopo riproduttivo. Inoltre considerando che il processo funziona solo se entrambe le cellule genitrici contengono elementi CRISPR-Cas9 all'interno del proprio genoma, questo impedisce che la selezione del sesso venga trasmessa a generazioni successive in maniera incontrollata. Le applicazioni potenziali di questa tecnologia sono quindi enormi e potrebbero rivoluzionare completamente il modo in cui approcciamo e utilizziamo gli animali in laboratorio.
«Da un punto di vista etico questo tipo di selezione può avere un senso – spiega Laura Arena, veterinaria esperta in benessere animale e membro del comitato scientifico di Kodami – produrre animali del sesso ‘desiderato' potrebbe ridurre effettivamente gli abbattimenti. Bisogna però stare sempre attenti alle tecnologie di editing genetico e per quanto riguarda gli animali d'allevamento bisognerebbe soprattutto ridurre i consumi, questa è la vera direzione da seguire. È comunque un dibattito etico gigantesco, che coinvolge scienza, tecnologie e società».
Chiaramente serviranno ulteriori studi per rafforzare la sicurezza del metodo e per valutarne l'eventuale applicazione anche per gli animali da allevamento. Le implicazioni etiche e legislative sono rilevanti e profonde, servirà perciò un dibattito lungo e attento che tenga in considerazione tutti gli aspetti coinvolti per l'eventuale applicazione di questo metodo su larga scala. L'editing genetico per la determinazione del sesso è da oggi possibile, è efficace e sembra essere sicuro al 100%. Possiamo decidere di far nascere solo femmine o soli maschi in base a ciò che desideriamo ma è giusto farlo? Il dibattito scientifico, etico e politico è ora aperto.
