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Non passa giorno senza che CRISPR faccia notizia. Febbraio è iniziato con l’editing di cellule umane con mutazioni legate alla distrofia muscolare di Duchenne (Science Advances) e di topi affetti da retinite pigmentosa (bioRxiv, presto anche sul CRISPR Journal). Segnaliamo anche una notizia che ci era sfuggita a gennaio: come ottenere cellule staminali pluripotenti crispando un solo gene (Cell Stem Cell).
L’intervista ad Anna Meldolesi su CRISPR e sulla variante di precisione sviluppata all’Università di Trento inizia al minuto 36.
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
“Ehi. CRISPR potrebbe non funzionare sulle persone”. Leggendo un titolo così sul sito della MIT Technology Review, con la firma di Antonio Regalado, i dolcetti della befana mi sono andati di traverso. Ma niente paura la notizia non è poi così brutta come sembra. Continua a leggere
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
Californiano, figlio di un ingegnere aerospaziale e di una fisica, entrambi originari di Taiwan. È il 44enne David Liu la stella di CRISPR che ha brillato di più nel 2017, almeno secondo Nature, che lo ha inserito tra le personalità che hanno reso speciale l’anno che sta per finire. A giudicare da un vecchio profilo pubblicato su Harvard Gazette il chimico del Broad Institute sarebbe perfetto per una puntata della serie cult The Big Bang Theory. Continua a leggere
Correggere 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
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
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
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.
