La matita al posto delle forbici. CRISPR corregge il DNA senza tagliare

MUTATION

Non chiamatelo taglia-incolla. Il sistema CRISPR si è evoluto, e per correggere le mutazioni ora non ha più bisogno di tagliare. Due lavori, pubblicati rispettivamente su Nature e su Science, annunciano l’arrivo di due nuove varianti di questa piattaforma tecnologica per l’editing genomico. Si tratta di veri e propri correttori automatici di refusi (“base editor”), che prendono il posto delle forbici molecolari della versione classica di CRISPR. La differenza principale fra le due nuove varianti presentate oggi è che una lavora sul DNA, introducendo cambiamenti duraturi nel genoma, mentre l’altra interviene sui suoi trascritti di RNA, con effetti reversibili. In comune hanno la strategia di fondo: quando identificano una lettera sbagliata ne sistemano delicatamente gli atomi cambiandone l’identità. La sequenza insomma viene corretta senza bisogno di recidere, e senza le imprecisioni che si verificano quando si attiva il macchinario naturale di riparazione cellulare. Il nuovo approccio surclassa in efficienza le procedure alternative e consente interventi ad alta fedeltà con un tasso minimo di errori. La speranza, dunque, è che in futuro questi convertitori di lettere possano essere utilizzati per riparare le mutazioni puntiformi che causano molte gravi malattie umane. Continua a leggere →

CRISPR tuttofare: ora pedina e ripulisce l’RNA

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Finora avevamo imparato che CRISPR serve a trovare un gene difettoso, tagliarlo e cambiarne la sequenza, magari per spegnerlo del tutto. Ma se invece volessimo evitare alterazioni permanenti e procedere in modo più prudente? Si potrebbe lasciare intatto il gene incriminato, intercettando e distruggendo i messaggi di RNA con cui impartisce ordini sbagliati alle cellule malate. Così sarebbe più facile tornare indietro, se necessario. La buona notizia è che CRISPR è un sistema tuttofare e riesce bene anche in questo compito. Uno dei padri della tecnica, il cinese naturalizzato americano Feng Zhang, ha dimostrato su Nature di poter intervenire in modo efficiente sull’RNA dei mammiferi, e anche delle piante, eguagliando e superando le prestazioni dell’approccio usato in precedenza a questo scopo (RNA interferenza). Insomma CRISPR si tiene stretta la sua professione ufficiale, come correttore di bozze del DNA, ma si è trovata anche un secondo impiego. Lo smaltimento differenziato dell’RNA.

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Un’intelligence per le proteine guerriere. Così funziona CRISPR in natura.

doudna_crispr_wide-cb9478286d39615ed64291ea95d4cfe022596aa2-s900-c85L’ultimo numero di Science apre uno scorcio inaspettato su CRISPR, il sistema immunitario batterico che ha ispirato l’omonima tecnica di modificazione genetica. A firmare il lavoro è il gruppo di Jennifer Doudna, la biochimica di Berkeley che nel 2012 ha gettato le basi per lo sviluppo della rivoluzionaria tecnologia, subito adottata in tutto il mondo per correggere il DNA di piante, animali e cellule umane. Il nuovo contributo del DoudnaLab per ora rappresenta soprattutto un’affascinante tappa del viaggio nella ricerca di base, ma c’è da scommettere che man mano che i ricercatori sistemeranno gli elementi del puzzle, comprendendo nei dettagli come CRISPR funziona in natura, la ricerca applicata escogiterà nuovi trucchi per arricchire ulteriormente la cassetta degli attrezzi delle nuove biotecnologie di precisione. Continua a leggere →

Craig Venter fa il pieno di biodiesel con CRISPR

credit Synthetic Genomics alghe coltivate in bioreattori

Si chiama Nannochloropsis gaditana e rappresenta la nostra migliore chance di vincere la scommessa dei biocarburanti. Questa micro-alga non ha bisogno di acqua dolce per vivere (se la cava bene in ambienti marini e salmastri) e produce una grande quantità di grassi che possono essere facilmente convertiti in biodiesel. Ma le doti naturali vanno coltivate. E questo è ciò che hanno fatto Imad Ajjawi e colleghi alla Synthetic Genomics, raddoppiando il contenuto lipidico di questo organismo con l’aiuto della tecnica di editing genetico CRISPR.   Continua a leggere →

Le zanzare editate contro la malaria sul Corriere

target malaria open days

Ho visitato per il Corriere della sera il nuovo laboratorio di ecologia-genetica del Polo GGB di Terni, dove stanno per arrivare le zanzare biotech del progetto internazionale Target Malaria, quello finanziato da Bill Gates. Per due giorni potranno farlo anche studenti, insegnanti, cittadini. Le parole d’ordine sono trasparenza e public engagement.

La terapia genica incontra CRISPR

gene therapyL’idea di base è semplice e ambiziosa: curare un numero crescente di malattie correggendo i difetti genetici che le causano. Dopo anni di tentativi, aggiustamenti, ripartenze, nel campo della terapia genica si respira decisamente aria di ottimismo. L’istituto dedicato del San Raffaele-Telethon ha già trattato con questo approccio ben 58 pazienti, tra immunodeficienza ADA-SCID, leucodistrofia, sindrome di Wiskott-Aldrich e beta talassemia. Allargando lo sguardo al mondo intero il conteggio si avvicina a quota 300. Mentre all’orizzonte si intravedono le nuove potenzialità offerte da CRISPR, la tecnologia emergente per l’editing genomico. Ne abbiamo parlato con Luigi Naldini, che dirige l’Istituto per la terapia genica di Telethon e San Raffaele di Milano ed è l’unico italiano interpellato dall’Accademia americana delle scienze per la stesura dell’ultimo rapporto dedicato all’editing del genoma umano.    Continua a leggere →

Così editiamo il cancro all’IEO

pelicci quadrottoIl potenziale della nuova tecnica di editing genetico è altissimo in oncologia, perché i tumori sono causati da molteplici mutazioni e CRISPR consente di modificare molti geni in un colpo solo. La seconda puntata del viaggio nei laboratori che usano CRISPR, dunque, ci porta all’Istituto europeo di oncologia di Milano. Ecco cosa ci ha detto il co-direttore scientifico, Pier Giuseppe Pelicci.

“Nel mio laboratorio usiamo CRISPR in 3 grandi filoni di ricerca. Il primo sfrutta la tecnica nel modo classico, per rompere i geni che vogliamo studiare, allo scopo di capirne la funzione. Potevamo farlo anche con le vecchie tecniche ma adesso è tutta un’altra storia. CRISPR è velocissima, costa pochissimo ed è facile da usare. Se prima potevamo fare un esperimento ogni sei mesi, ora ne facciamo uno a settimana. È come se il tempo scorresse diversamente”.  Continua a leggere →