Reazioni genetiche a catena. La frontiera dei “gene drive” parla italiano

OLYMPUS DIGITAL CAMERAIl vaccino tarda ad arrivare, le zanzariere non bastano, bonificare l’Africa sembra un’impresa impossibile. Ma per sconfiggere la malaria c’è una nuova speranza, che arriva direttamente dalla frontiera più avanzata della tecnologia per la modificazione genetica CRISPR. Lo stratagemma prevede una specie di reazione genetica a catena, che può essere utilizzata dai ricercatori per ridurre drammaticamente il numero delle zanzare responsabili della trasmissione del plasmodio, il parassita responsabile della malaria. A renderla possibile sono degli elementi che sono detti “drive genetici” o “gene drive” e funzionano come degli acceleratori per la diffusione dei geni di interesse. In questo caso geni dannosi per le zanzare della specie Anopheles gambiae e utili a noi. Normalmente, in accordo con le leggi di Mendel, un gene ha il 50% di probabilità di essere trasmesso da un genitore a un figlio, ma se viene guidato con un drive le sue chance sfiorano il 100%. È così che nel giro di qualche generazione un gene programmato per danneggiare una specie nociva può propagarsi con un effetto domino in tutta la popolazione, fino a  farla collassare. Questo  filone di ricerca avveniristico ha tra i suoi fondatori un medico italiano: Andrea Crisanti, dell’Imperial College London. Lo abbiamo intervistato per farci spiegare tempi e modi, punti di forza e rischi di questo approccio. Grazie al suo impegno il progetto internazionale “Target malaria”, finanziato dalla Fondazione Bill & Melinda Gates, vede in prima linea l’italianissimo Polo di genomica, genetica e biologia, con i laboratori di Perugia e Terni. Quest’ultimo ospita delle speciali camere climatiche che riproducono le condizioni tropicali per valutare in modo realistico l’efficacia, la stabilità e la dinamica di diffusione dei gene drive su popolazioni di zanzare contenute in gabbie ad alto grado di sicurezza e in isolamento ecologico. Continua a leggere

Chicchi di futuro. Il debutto (sobrio) di CRISPR sul mercato

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L’avventura commerciale di CRISPR non inizierà in farmacia ma nei campi. Probabilmente nel 2020. L’onore e l’onere di debuttare sul mercato, in qualità di primo prodotto sviluppato con la rivoluzionaria tecnica di editing genomico, toccherà a un mais che viene chiamato waxy per l’aspetto ceroso dei suoi chicchi. Questa caratteristica è dovuta al fatto che l’amido in essi contenuto è costituito quasi interamente da amilopectina e quasi per nulla da amilosio. Rispetto ai mais simili già in commercio, che sono waxy anch’essi ma sono stati prodotti con gli incroci convenzionali, questa nuova varietà avrà una resa maggiore. L’uso di CRISPR è servito a eliminare un enzima chiave per la sintesi del componente indesiderato dell’amido, e questo obiettivo è stato raggiunto senza incorporare DNA estraneo e senza appesantire il mais con la zavorra genetica che gli incroci convenzionali si trascinano dietro. L’amilopectina è ricercata dall’industria amidiera per la produzione di beni come adesivi, carta, addensanti alimentari. Ciò che resta dopo la sua estrazione è una farina proteica che può essere utilizzata come mangime. I mais waxy, dunque, hanno usi prevalentemente industriali e vengono già coltivati nelle varianti convenzionali anche nel nord Italia su qualche migliaio di ettari. Può sembrare un debutto sottotono per la super-tecnologia di editing genomico a cui si chiede di riuscire dove gli OGM hanno fallito: conquistare la fiducia dei consumatori. Ma si tratta di una strategia deliberata, come ci ha spiegato Neal Gutterson, vicepresidente di ricerca e sviluppo alla DuPont Pioneer. Continua a leggere

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

OGM e CRISPR: le parole e le pietre

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Roberto Defez, sul blog della Fondazione Umberto Veronesi:

Sul quotidiano Repubblica del 12 maggio scorso, viene pubblicato un articolo a firma Elena Dusi in cui l’autrice racconta di aver prodotto un batterio Ogm usando un kit acquistato in rete. Oltre all’articolo c’è anche un video che accompagna il testo nella sua versione on line. La giornalista ordina un set analogo a quello che una volta era «Il piccolo chimico», un gioco per ragazzi, e quindi spiega la sua esperienza. Decide di portare il pacco in un vero laboratorio di ricerca all’Università di Tor Vergata (Roma) e di farsi aiutare dai ricercatori a decifrare le istruzioni che le consentano di condurre l’esperimento progettato: cambiare una singola base, un singolo nucleotide, nel Dna di un batterio. In pratica si deve introdurre una singola mutazione in uno specifico gene tra le migliaia di geni del più comune tra i batteri di laboratorio: Escherichia coli. L’esperimento alla fine, tra molte difficoltà, riesce e l’autrice riesce ad ottenere la mutazione ricercata. Anche se tra mille dubbi e perplessità e nonostante i tanti aiuti. Resta il dubbio di capire perché fare tutto questo. Di certo non era per fare pubblicità ad un kit commerciale venduto da una azienda statunitense. Sicuramente non era per mostrare che l’esperimento era facile da condurre visto che quasi non riusciva nonostante ci sia stato l’intervento di ricercatori esperti. (Continua qui)

 

Il futuro del grano sarà riscritto con CRISPR

granoLa maggior parte degli abitanti del mondo mangia in media 50 piante di grano al giorno. Continuando con i ritmi attuali, la produttività di questo cereale non terrebbe il passo con la crescita demografica e l’evoluzione dei consumi. Per fortuna il grano conserva un potenziale biologico nascosto ancora da sfruttare e ci sono tecnologie emergenti che promettono di velocizzare il miglioramento genetico. A rendere ancora più eccitante la nuova stagione biotech è l’arrivo di CRISPR, la piattaforma tecnologica che consente di editare, ovvero di riscrivere, i genomi cambiando a piacimento la sequenza delle lettere. Abbiamo chiesto a Cristobal Uauy, project leader al John Innes Centre di Norwich in Gran Bretagna, di raccontarci le sfide e le speranze dei genetisti del grano alle prese con questa rivoluzione. Continua a leggere

CRISPR nel paese delle RNA-meraviglie

doudna_crispr_wide-cb9478286d39615ed64291ea95d4cfe022596aa2-s900-c85Continua il viaggio nei laboratori italiani all’avanguardia nell’uso di CRISPR, la tecnologia emergente che sta rivoluzionando lo studio dei genomi. Dopo il CattaneoLab e l’Istituto Europeo di Oncologia, è la volta del laboratorio di uno dei pionieri del silenziamento dei geni. Pino Macino è uno dei ricercatori che hanno contribuito alla nascita di un settore di ricerca premiato con il Nobel nel 2006 (l’interferenza a RNA), insegna biologia cellulare alla Sapienza Università di Roma ed è convinto che CRISPR rappresenti un balzo in avanti straordinario per indagare la funzione dei geni e cercare di trasformare in farmaci le conoscenze sulle basi molecolari delle malattie. Continua a leggere

L’agricoltura italiana è pronta per CRISPR?

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L’editing genomico sembra fatto apposta per l’agricoltura italiana. Perché è una tecnologia che consente di operare correzioni mirate al DNA delle piante, senza introdurre sequenze estranee e senza distruggere l’identità legale delle nostre varietà tipiche. La tecnica di editing più in voga, CRISPR, potrebbe consentirci, ad esempio, di potenziare la resistenza alle malattie delle piante e di evitare, al tempo stesso, i problemi burocratici e di percezione pubblica che hanno ostacolato l’adozione degli OGM. La posta in gioco è notevole, ma c’è anche un ritardo consistente da colmare. Ne abbiamo parlato con Michele Morgante, genetista dell’Università di Udine e presidente della Società Italiana di Genetica Agraria. Continua a leggere