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

Le dita di zinco agguantano CRISPR. È derby?

sangamo tweetQuesta settimana è arrivata la notizia del primo paziente editato “in vivo” (non “ex vivo”, vedi nota sotto). Editato sì, ma non con CRISPR, con una nucleasi a dita di zinco (ZFN). Ma come, una tecnica quasi dimenticata ruba la scena alla regina del’editing? E’ un po’ come se il figlio del vento Carl Lewis (campione degli anni ’80 e ’90) avesse battuto Usain Bolt. Non il Bolt dei Mondiali di Londra, quello delle Olimpiadi di Rio. In qualche caso la stampa ha giocato sull’equivoco, e bisognava arrivare quasi in fondo agli articoli per capire quale sistema era stato usato su Brian Madeux, per cercare di trattare la sua sindrome di Hunter. Insomma in un certo senso la breaking news di questa settimana ha sfruttato il traino mediatico di CRISPR, pur riguardando una tecnologia diversa che molti consideravano ormai sul viale del tramonto. E su twitter per un po’ ha tirato aria di derby. Continua a leggere

CRISPR Express: i nuovi vettori sono nano

nanoparticle MIT[1423]Supponiamo di aver messo a punto l’arma vincente per battere alcune malattie genetiche, correggendo in modo preciso e affidabile le mutazioni che le causano. Resta pur sempre un problema: come la trasportiamo sul campo di battaglia, dentro alle cellule malate? L’arma è il sistema di editing genomico CRISPR, e il cargo più efficiente mai provato è una nanoparticella lipidica. Questo approccio è stato descritto in un esperimento pubblicato su Nature Biotechnology e ha battuto il record dell’efficienza per l’uso di CRISPR in animali adulti: ben l’80% delle cellule dell’organo bersaglio (il fegato) sono state modificate con successo. Continua a leggere

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

zhang

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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L’editing degli embrioni è eugenetica?

“Ci sono gli apocalittici e gli ottimisti razionali. I cauti tendenti al sì e i cauti tendenti al no. I provocatori e gli attendisti”. Sul Tascabile, la rivista online della Treccani, traccio una mappa delle posizioni espresse da influenti ricercatori e commentatori sull’editing degli embrioni umani. E provo a rispondere alla domanda che tutti si fanno: è eugenetica? 

TASCABILE

Dalla doppia elica a CRISPR: Watson aggiorna la sua rivoluzione genetica

watson book

Leggete queste tre lettere: DNA. Qual è la prima persona che vi viene in mente? Probabilmente molti di voi hanno risposto facendo il nome di James Watson. Il più spaccone del duo che nel 1953 ha svelato al mondo la struttura della doppia elica e, insieme a questa, le basi molecolari dell’ereditarietà. Si può dire che sia iniziata allora la rivoluzione che, 60 anni dopo, ha portato all’invenzione della tecnica di modificazione genetica CRISPR. Lo scienziato simbolo di una delle svolte culturalmente più rilevanti per la modernità, ormai ottantanovenne, ha scritto cosa pensa della nuova tecnologia e dei suoi possibili utilizzi nell’ultima edizione di “DNA. The story of the genetic revolution”. Continua a leggere