CRISPR-PASTE incolla geni interi

Il modello classico di CRISPR, quello premiato con il Nobel nel 2020, taglia entrambi i filamenti del DNA grazie alle affilate forbici molecolari dell’enzima Cas9. Disattivando parzialmente le forbici e aggiungendo alla Cas9 un altro enzima (retrotrascrittasi, RT nella figura) qualche anno fa è stato inventato il “prime editing”, che è più accurato ma può cambiare al massimo qualche decina di lettere. Ora a questi due pezzi è stato assemblato un terzo elemento (LSR, che sta per grande ricombinasi a serina). Il nuovo strumento a tre blocchi potrebbe rivelarsi utile per curare le malattie genetiche in cui non basta correggere un piccolo refuso ma è necessario sostituire un gene nella sua interezza. (Continua su Osservatorio Terapie Avanzate)

Craspasi, le nuove sorprendenti forbici CRISPR

Fonte: Ailong Ke

Il modello classico di CRISPR taglia il DNA. Altre versioni recidono l’RNA. Ma adesso nella cassetta degli attrezzi delle nuove biotecnologie potrebbe arrivare uno strumento che prende di mira le proteine: una caspasi guidata da CRISPR, già ribattezzata Craspasi. Quello che resta costante è che tutti questi strumenti sono programmabili, grazie alla molecola guida che individua il bersaglio desiderato. Non fanno come i trituradocumenti, piuttosto agiscono come bisturi. Eliminare selettivamente le proteine, unendo i poteri di programmabilità di CRISPR con la capacità di tagliare le proteine delle caspasi, potrebbe essere molto utile sia per la ricerca di base che per quella applicata.

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RNA, l’altra molecola della vita

Michele Mirabella e Benedetta Rinaldi intervistano Anna Meldolesi

Il segreto di CRISPR è la sua guida di RNA. La complessità della specie umana è dovuta alla fine regolazione dei suoi geni classici (quelli che codificano per proteine), affidata a una miriade di RNA regolatori che non vengono tradotti in prodotti proteici. L’arma più potente contro il Covid sono stati i vaccini a RNA, e tante altre possibili applicazioni di questo acido nucleico sono allo studio. Ne avaveo già scritto per il Corriere Innovazione e per 7-Sette. Ieri ne ho parlato su Rai3 ad Elisir (la puntata è visibile su Raiplay, il mio segmento è nei primi dieci minuti della trasmisione).

Le nuove scommesse di Zhang: editing, trasposoni e retrovirus

Il pioniere sino-americano, celebre per aver adattato CRISPR alle cellule umane, ha illustrato le sue linee di ricerca al congresso annuale dei genetisti italiani.

Feng Zhang è considerato un mago dell’innovazione biotech. A 24 anni ha dato un contributo fondamentale all’invenzione dell’optogenetica, che serve a controllare il funzionamento delle cellule attraverso gli impulsi luminosi. A 32 ha capito come far funzionare il sistema batterico CRISPR nei mammiferi, il cui DNA è compartimentato e organizzato ben diversamente rispetto a quello dei microrganismi. Oggi di anni ne ha 40 e nelle provette del suo laboratorio, al Broad Institute di Boston, continuano a bollire idee originali. “Spero che troverete interessanti i progetti che illustrerò”, ha esordito il 24 settembre, quando si è collegato da remoto al meeting dell’Associazione Genetica Italiana. La sua lezione non ha deluso le aspettative. (Continua su Osservatorio Terapie Avanzate)

CRISPR mini e altre clamorose novità

Credit: Mon Oo Yee/Innovative Genomics Institute

La natura offre un ricco repertorio di enzimi e i laboratori fanno a gara per perfezionarli. Ecco gli ultimi arrivati nella cassetta degli attrezzi per l’editing genomico. 

Dopo che Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier hanno inventato CRISPR, meritandosi il Nobel, altri ricercatori si sono dati da fare per reinventarla, sviluppandone nuove varianti che promettono di fare più cose e farle meglio. Una delle menti più creative impegnate in questa attività di riprogettazione molecolare è il ricercatore di origine cinese Lei Stanely Qi. Il suo laboratorio all’Università di Stanford è diventato una miniera di novità. Suo è stato il primo modello di CRISPR con le forbici disattivate deliberatamente, per trovare il bersaglio senza tagliare (dCas). Sua è anche l’ultima arrivata: una Cas miniaturizzata per poter entrare più facilmente nelle cellule di cui si vuole modificare il genoma. (Continua su Osservatorio terapie Avanzate)

La ricetta Telethon per l’editing genetico

editing genomico

I dati sono rassicuranti. Le tecniche sono mature. E l’istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genica (SR-Tiget) è quasi pronto per il debutto. “Non abbiamo ancora una data. Ma nel breve periodo il nostro istituto conta di avviare la prima sperimentazione clinica con l’editing del DNA”. Ce lo rivela Raffaella Di Micco, group leader all’SR-Tiget e coautrice di uno studio uscito recentemente su Cell Stem Cell in collaborazione con il team di Luigi Naldini. Continua a leggere

CRISPR, il record di precisione è made-in-Italy

ANNA CERESETO BISTURI GENOMICO BIOMEDICINA

Foto di Alessio Coser

Semplificando un po’, la tecnica CRISPR è nata a Berkeley, ha mosso i primi passi a Boston e poi ha iniziato a girare il mondo rivoluzionando le scienze della vita. L’Italia l’ha accolta nei suoi laboratori, trovandole molti utili impieghi. Ma ora si può finalmente dire che un gruppo di ricercatori del nostro paese ha contribuito anche a farla crescere, ottimizzandone le prestazioni. Al Cibio, il Centro di biologia integrata dell’università di Trento, infatti, è stata sviluppata la variante di CRISPR più precisa mai descritta nella letteratura scientifica. Si chiama evoCas9, perché Cas9 è l’enzima taglia-DNA su cui si basa la tecnica CRISPR e perché la nuova variante è stata ottenuta con un approccio di tipo evoluzionistico. Secondo uno studio appena pubblicato su Nature Biotechnology, la nuova arrivata compie meno errori delle varianti classiche e persino di quelle “ad alta fedeltà” messe a punto da giganti come Jennifer Doudna e Feng Zhang. Continua a leggere

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. Continua a leggere

L’editing incontra l’epigenetica

lucine crisprCorreggere tre malattie genetiche senza cambiare neppure una lettera del DNA. Può sembrare impossibile ma per riuscirci è bastato far incontrare le due tendenze più calde della ricerca in biomedicina. Una è la tecnica CRISPR, che consente di intervenire in modo mirato sui geni bersaglio grazie all’utilizzo di una macchina molecolare programmabile. L’altra è l’epigenetica, ovvero lo studio delle modificazioni chimiche che influiscono su accensione e spegnimento dei geni anziché sulla successione delle loro lettere. Da questa unione è nato un approccio che può essere chiamato editing epigenetico, perché le correzioni sono precise e puntuali come nella lavorazione editoriale di un testo (l’editing appunto), e perché avvengono a un livello che sta al di sopra di quello genetico (epi-genetico). Continua a leggere

Rec-Stop-Play: CRISPR diventa un registratore biologico

biological recorder

Con i normali registratori vocali basta premere il tasto Rec per avviare la registrazione, Stop per fermarla, Play per ascoltare. Ora un gruppo della Columbia University ha ideato un sistema per fare qualcosa del genere nei sistemi viventi, registrando i cambiamenti che avvengono dentro e intorno alle cellule. Il nuovo registratore biologico si chiama Trace e ci aiuterà a studiare quello che avviene in habitat aperti come il mare, o difficilmente accessibili come l’intestino dei mammiferi. Al posto della musica o delle voci, si registrano le tracce lasciate dalle fluttuazioni molecolari, che riflettono l’andamento di particolari vie metaboliche, gli alti e bassi dell’espressione genica, le relazioni tra le cellule di una popolazione. Come supporto, invece delle vecchie bobine, c’è il DNA. Sequenziarlo, alla fine, equivale a riascoltare la registrazione. Ma come si fa a incidere il nastro? Continua a leggere