Science si gioca il tris

Cas12 playing cardLa rivista dell’Associazione americana per l’avanzamento della scienza oggi sembra il CRISPR Journal. Nello stesso giorno, infatti, Science pubblica tre lavori firmati da tre assi di CRISPR – David Liu, Jennifer Doudna e Feng Zhang – illustrando i passi avanti compiuti in due diversi settori di ricerca: la costruzione di registratori molecolari sempre più versatili e lo sviluppo di test diagnostici sempre più precisi e facili da usare.

Liu, che è stato nominato da Nature tra i dieci scienziati più influenti del 2017, annuncia l’arrivo di due nuovi strumenti che potranno fare per gli organismi viventi quel che le scatole nere fanno per gli aeroplani: annotare su un supporto di DNA gli eventi che scandiscono la micro-storia delle cellule (sia batteriche che umane) e documentare in questo modo i processi in corso, come fluttuazioni ecologiche, malattie, invecchiamento. Il primo, detto Camera1, si basa sulla classica accoppiata tra l’enzima Cas9 e un RNA guida. Funziona alterando il rapporto tra due molecole di DNA (plasmidi) in presenza di determinati stimoli, come nutrienti e antibiotici, ed è in grado di registrare intensità e durata del segnale. Il bello è che questa macchina molecolare non è usa e getta: le annotazioni possono essere cancellate e riscritte. Il secondo sistema, chiamato Camera2, si basa sulla variante di CRISPR che modifica le lettere del DNA senza tagliarlo. Con questo correttore di basi, i ricercatori sono riusciti a registrare anche altri eventi, come la presenza di virus, l’esposizione alla luce e l’attivazione di una cascata molecolare associata ai processi tumorali (Wnt). Camera 2 ha un grande pregio: per fare il suo lavoro di storico-archivista ha bisogno di campioni molto esigui, si accontenta di poche decine di cellule.

Gli altri lavori, pubblicati in modo indipendente da due degli inventori di CRISPR, Doudna e Zhang, utilizzano enzimi diversi dalla Cas9 per identificare il DNA di microrganismi patogeni. Il test sviluppato dal gruppo della biochimica di Berkeley e stato soprannominato Detectr. Si basa sulla Cas12a ed è stato messo alla prova con il papillomavirus, dimostrandosi sensibile, rapido e specifico. Il kit rivale, invece, è un’evoluzione del sistema Sherlock, può sfruttare enzimi di tipo Cas13, Cas12a e Csm6, ed è stato utilizzato per rilevare la presenza di virus (Zika e Dengue) e mutazioni cancerogene. Per usarlo non servono tecnologie sofisticate perciò, secondo Science, il test potrà essere usato presto sul campo, per monitorare i focolai epidemici.

One thought on “Science si gioca il tris

  1. Speriamo per i test. Però dottoressa mi riesce difficile comprendere l’evento registrazione: cosa verifico col CAS? Modifiche epigenetiche che si riferibili a determinati eventi biologici? E come si stivano in un supporto a DNA info così qualitativamente diverse come l’esposizione a antibiotici e nutrienti? Bisognerà immagino utilizzare una qualche sorta di segnale binario, e applicare la logica Booleana, immagino, della quale tra l’altro non conosco neppure le basi…
    Grazie e saluti

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