CRISPR ridà l’udito ai topi di Beethoven

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Si chiamano topi di Beethoven in onore del celebre compositore che perse l’udito intorno ai trent’anni di età. Gli esemplari di questo ceppo, infatti, sono un modello sperimentale per lo studio della sordità genetica, perché portatori di una mutazione puntiforme che, col passare del tempo, finisce per renderli sordi. Ora un gruppo del Broad Institute ha dimostrato di poter fermare questo processo degenerativo, grazie alla terapia genica basata sulla tecnica CRISPR. Il lavoro, appena pubblicato su Nature, porta la firma del chimico David Liu, che proprio questa settimana è stato indicato dalla stessa rivista come una delle 10 personalità più significative dell’anno, per aver messo a punto i correttori di basi capaci di cambiare le singole lettere del DNA.

Quando tutto funziona bene, le onde sonore mettono in moto le sottili appendici delle cellule ciliate che si trovano nella coclea, la parte dell’orecchio interno a forma di chiocciola. Il loro movimento induce dei cambiamenti in un complesso proteico che si trova alla base delle ciglia, traducendosi in un segnale elettrico. Se questo complesso smette di funzionare a causa di un difetto genetico, le cellule ciliate vanno gradualmente incontro alla degenerazione e alla morte. I primi sintomi compaiono già durante l’infanzia, poi nel giro di dieci o quindici anni arriva la sordità. La mutazione su cui si sono concentrati i ricercatori, quella carico del gene Tmc1, è dominante, perciò per sentire bene non basta avere una copia funzionante del gene, occorre averne due. Se una copia è difettosa si può sperare di correggerla con un intervento di modificazione genetica lasciando intatta la copia buona, ma è necessaria una gran precisione, perché le due versioni del gene differiscono per una singola lettera. Ed è qui che entra in gioco la tecnica CRISPR, applicata da Liu e colleghi nella formulazione classica. I ricercatori hanno utilizzato la proteina programmabile Cas9 per tagliare il gene bersaglio, fornendole una bussola abbastanza sensibile da riconoscere solo il Tmc1 mutato. Sia la proteina che la sua guida di RNA sono state impacchettate all’interno di goccioline lipidiche, capaci di fondersi con le cellule della coclea e di trasportare il prezioso carico al loro interno.

Si tratta dunque di una terapia genica in vivo e non ex vivo, perché l’orecchio non offre la possibilità di prelevare le cellule, modificarle e infine reintrodurle. L’intervento genetico deve avvenire dentro all’organismo. Il risultato è che i topi di Beethoven così trattati hanno mantenuto le loro cellule ciliate in buona salute, e insieme a queste hanno conservato l’udito, sobbalzando in presenza di rumori improvvisi che invece lasciavano indifferenti gli animali di controllo. Il bello è che, secondo questo esperimento, non è necessario riuscire a correggere un gran numero di cellule per riscontrare effetti benefici. Il pioniere dell’editing Fyodor Urnov, che ha firmato il commento uscito in contemporanea allo studio su Nature, si dice ottimista: i continui progressi nel settore della terapia genica fanno sperare in un iter rapido verso la sperimentazione sull’uomo di questo approccio alla correzione genetica della sordità. Considerando che i fattori genetici contribuiscono a quasi la metà di tutti i casi di sordità, e che sono stati identificati circa 100 alleli associati alla perdita dell’udito, probabilmente è ancora presto per suonare l’Inno alla gioia di Beethoven, ma possiamo senz’altro iniziare canticchiare un inno alla speranza e un’ode a CRISPR.

Foto: John Baldessari, Beethoven’s Trumpet (With Ear), Opus 127 2007; courtesy Marian Goodman Gallery, New York.

3 thoughts on “CRISPR ridà l’udito ai topi di Beethoven

  1. La cosa é notevole dottoressa. Se ho ben capito si é usata la tecnica classica cioé si é inattivato l’allele difettoso tramite un semplice taglio ad hoc, giusto?
    Grazie e Buon Natale

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  2. Scusi dottoressa un dubbio dell’ultima ora. I carriers lipidici sono giunti alle cellule cocleari per via ematica? Perché in questo caso avremmo CRISP-cas9 in giro per tutte le cellule del corpo. Immagino però che l’espressione del gene Tmc1 sia inibita nelle altre cellule dell’organismo e magari l’impacchettamento più stretto risultante possa proteggere il gene stesso dal sistema CRISP-cas9 nel resto dell’organismo. É questo il caso? Grazie e saluti

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