La 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.
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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