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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La prima volta di Londra. L’altra via all’editing degli embrioni

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Sono i primi embrioni umani geneticamente editati in Europa a comparire nella letteratura scientifica. Ma rispetto agli esperimenti cinesi e a quello più recente effettuato negli Stati Uniti, presentano una differenza fondamentale. Il lavoro appena pubblicato su Nature non rientra in un progetto per la terapia genica embrionale. Il gruppo del Francis Crick Institute di Londra, infatti, non si è dato come scopo la correzione di una mutazione legata a qualche malattia genetica, ma l’accrescimento delle conoscenze relative allo sviluppo embrionale. Perciò abbiamo chiesto a uno dei firmatari dello studio di spiegarci obiettivi e risultati. Alessandro Bertero ha 29 anni e ha contribuito a ottimizzare la tecnica usata da Kathy Niakan e colleghi quando era dottorando a Cambridge. Ci ha risposto via skype dall’America, dove continua a lavorare sulle cellule staminali embrionali come postdoctoral fellow all’Università di Washington.  

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Ridipingere le farfalle si può, grazie a CRISPR

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La biodiversità è un meraviglioso intreccio di genetica ed evoluzione e le ali delle farfalle ne sono uno degli esempi più affascinanti, con la loro varietà di disegni, macchie e colori. Capire come le stesse reti geniche diano luogo a effetti visivi tanto diversificati nelle migliaia di specie di lepidotteri esistenti è rimasto a lungo il sogno di tanti entomologi e biologi evoluzionisti. La novità è che ora gli scienziati dispongono di una tecnica così versatile e semplice da poter essere impiegata anche in organismi prima difficilissimi da ingegnerizzare. Ovviamente parliamo di CRISPR, il sistema di modificazione genetica che è stato utilizzato in due esperimenti descritti questa settimana sulla rivista PNAS, per manipolare la tavolozza genetica naturale e studiare come cambiano di conseguenza quei dipinti su tela biologica che sono le ali. Ne abbiamo discusso con Alessio Vovlas, un entomologo dell’associazione Polyxena che ha studiato sia gli aspetti molecolari che quelli ecologici delle farfalle italiane.

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CRISPR su Science

perv free piglets eGenesisMolti di noi sono in vacanza, ma CRISPR no. Due segnalazioni dunque sono d’obbligo: il gruppo di George Church ha annunciato su Science di aver messo al mondo 15 maialini ripuliti con l’editing genomico dai retrovirus, di cui uno ha già raggiunto i 4 mesi di età. E’ stato rimosso, insomma,  uno degli ostacoli sulla via degli xenotrapianti. Questi animali ora potranno essere utilizzati per ulteriori modificazioni, che rendano i loro organi compatibili con il sistema immunitario umano per evitare il rigetto. Secondo il genetista di Harvard la tecnologia sarà pronta per il debutto in questo campo nel giro di soli due anni. Un altro articolo della stessa rivista misura la temperatura dell’opinione pubblica americana sull’editing di geni umani, concludendo che i giudizi sono diversificati e la sfida più urgente è trovare il modo migliore per coinvolgere le persone nel processo decisionale che porterà alla regolamentazione della tecnologia.

Embrioni umani editati. Perché sì e perché no.

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L’exploit annunciato ieri da Nature segna un miglioramento delle performance di CRISPR sugli embrioni umani abbastanza consistente da poter dire che sì, un giorno l’editing della linea germinale probabilmente diventerà un’opzione praticabile. Insomma si potranno correggere alcune malattie genetiche (almeno quelle causate da una singola mutazione) non solo nel singolo individuo modificato ma anche nella sua progenie, in un colpo solo. Anche se è bene dire chiaramente che l’idea che si potranno cancellare le malattie genetiche dalla faccia della Terra è destinata a restare una fantasia, come ha ben spiegato Eric Lander al Summit di Washington del 2015 e come racconto nel mio libro. In breve per le patologie con una base genetica semplice si può trovare quasi sempre un’altra soluzione senza ricorrere all’editing della linea germinale (la diagnosi genetica preimpianto), mentre per le malattie complesse il gioco appare troppo complicato. Ciò detto i risultati raggiunti da Shoukhrat Mitalipov e colleghi sono entusiasmanti in termini di efficienza e precisione: la scienza di CRISPR cammina con gambe sempre più solide e veloci. Quanto alla bioetica dell’esperimento, è il caso di sgombrare il campo dalle formule abusate. Non si tratta di eugenetica (parola che secondo lo storico della scienza Francesco Cassata andrebbe abbandonata perché così compromessa dal punto di vista ideologico da risultare inutile in un dibattito onesto e costruttivo). Non c’entra nulla Hitler, anche se fa tenerezza pensare che la co-inventrice di CRISPR Jennifer Doudna lo sogni nei suoi incubi, come racconta nel suo libro. Lasciamo stare anche l’argomento del pendio scivoloso, che ci farebbe scivolare verso cose già sentite. Mettiamo in campo i fatti, che Science ci ha fatto la cortesia di mettere bene in fila. Continua a leggere

Missione antiterrorismo: l’altra vita di CRISPR

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Si chiama “Safe genes”, ovvero geni sicuri, ed è il nuovo programma di ricerca sulle biotecnologie di ultima generazione finanziato dal Dipartimento della difesa degli Stati Uniti, attraverso l’agenzia Darpa, specializzata in tecnologie emergenti. Lo stanziamento, pari a 65 milioni di dollari nell’arco di quattro anni, verrà spartito fra sette gruppi che comprendono i massimi specialisti nel campo della correzione dei genomi: dalla co-inventrice di CRISPR Jennifer Doudna, in forze all’Università di Berkeley, al visionario genetista di Harvard George Church. Le ricerche finanziate sono rilevanti per  la sicurezza nazionale perché mirano a evitare che gli strumenti per l’editing genomico, cadendo nelle mani sbagliate, possano trasformarsi in una bio-minaccia. Ma il programma del Darpa è stato pensato anche per favorire lo sviluppo di applicazioni pacifiche, stimolando l’innovazione e contribuendo a risolvere i problemi di biosicurezza che potrebbero insorgere per qualche errore commesso in buona fede nei laboratori civili. Tra gli obiettivi dichiarati, infatti, rientra lo sviluppo di varianti di CRISPR sempre più precise e affidabili, e l’invenzione di sistemi di sicurezza che aiutino a controllare i “gene drive”, ovvero quegli acceleratori della diffusione di geni che sono una delle applicazioni potenzialmente più rivoluzionarie della tecnologia. Continua a leggere

Gli inventori di CRISPR cercano un accordo. Ma Berkeley sta a guardare

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Berkeley contro Boston. Jennifer Doudna contro Feng Zhang. Finora la battaglia brevettuale sulla tecnica che sta rivoluzionando le scienze della vita ce l’eravamo raffigurata così. Come un duello tra il gruppo che per primo ha dimostrato la capacità del sistema CRISPR di modificare il genoma delle cellule batteriche e il gruppo che, pochi mesi dopo, l’ha adattato alle cellule degli organismi pluricellulari. Ma il panorama dei brevetti relativi a quella che è stata definita l’invenzione biotech del secolo è più complicato di così. E c’è chi teme che il potenziale rivoluzionario di questa tecnologia di modificazione genetica di precisione possa restare schiacciato sotto una montagna di rivendicazioni di diritti di proprietà intellettuale. La buona notizia è che alcuni degli inventori di CRISPR hanno deciso di far confluire i propri brevetti in un unico pool globale, in modo da non costringere i ricercatori che vogliono usare la tecnica a trattare con decine di soggetti diversi. Ma basterà questo stratagemma per salvaguardare l’interesse comune, che è quello di consentire al maggior numero possibile di gruppi di lavorare con CRISPR trasformando le sue promesse in avanzamenti concreti? Continua a leggere