CRISPR e oltre, il video di Nature Methods

Prima abbiamo imparato che il sistema di editing CRISPR-Cas9 taglia il DNA per modificarlo, e questa è la ricetta classica, evergreen. Poi abbiamo scoperto che è possibile trasformare una lettera in un’altra senza tagliare, grazie ai nuovi correttori di basi, che rappresentano l’ultima tendenza. Ma la cassetta degli attrezzi di CRISPR è molto più ricca e variegata. Esistono varianti con le forbici disattivate, ma accessoriate con altri componenti utili allo studio del genoma. Può trattarsi di attivatori della trascrizione, per aumentare il livello di espressione del gene scelto come bersaglio. O di repressori della trascrizione, per silenziarlo temporaneamente. Oppure di proteine fluorescenti per visualizzare l’architettura tridimensionale dei cromosomi. I dettagli tecnici sono spiegati in questo poster di Nature Methods. Ma non perdetevi il video di animazione che lo accompagna: “Ciò che è stato ottenuto finora potrebbe essere solo la punta dell’iceberg. La rivoluzione di CRISPR non è ancora finita”.

 

Zhang e il futuro delle scienze della vita

830X320-fengzhangIl pionere dell’editing genomico ragiona sul futuro delle scienze della vita su MIT Technology Review. La ricerca di base ha inaspettatamente portato allo sviluppo di tecnologie rivoluzionarie come CRISPR, scrive Feng Zhang. CRISPR sta restituendo il favore, potenziando la nostra capacità di studiare l’ampiezza della diversità presente in natura. Uno sguardo d’autore su questo momento magico per la biologia.

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

Cinque anni (e mezzo) di CRISPR

(Pubblicato sul Corriere della sera del 24 ottobre 2017, con il titolo “Il genoma dello stupore”, nella doppia pagina dedicata al Festival della scienza di Genova)

Cas13a bound to and cleaving single-stranded RNA stephen dixon

Il grano corretto per produrre pane buono per i celiaci. I maialini col DNA ripulito per fornire, in futuro, organi da trapiantare nell’uomo. Le zanzare manipolate per provare a eradicare la malaria. Ma soprattutto le cellule e gli animali geneticamente modificati per studiare le basi molecolari delle malattie. E sì, anche gli embrioni umani portatori di gravi mutazioni corrette con la stessa facilità con cui eliminiamo i refusi da un testo scritto al computer. È solo un assaggio di quello che i ricercatori stanno facendo in tutto il mondo con l’aiuto di una nuova tecnica che consente di riscrivere i genomi in modo efficiente e preciso. Le scienze della vita sono entrate in una nuova era? Continua a leggere

Brevetti CRISPR: la ricerca in agricoltura ora è più libera

Broad Pioneer

L’editing genomico ha un grande potenziale nel miglioramento genetico vegetale. E la tecnologia CRISPR è abbastanza economica e facile da usare da essere alla portata di tutti i laboratori, non solo delle grandi multinazionali agbiotech. Lascia ben sperare, dunque, la notizia che uno dei principali soggetti detentori di diritti di proprietà intellettuale sull’uso di CRISPR in agricoltura abbia deciso di facilitare l’accesso alla tecnologia ai ricercatori interessati. Continua a leggere

Pane senza glutine grazie a CRISPR. Ma è Ogm?

gluten free

Il grano contiene decine di geni che producono proteine tossiche per i celiaci (gliadine). La tecnica di editing genomico CRISPR potrebbe consentire di eliminarli tutti e in Spagna sono già vicini al traguardo. I ricercatori dell’Istituto per l’agricoltura sostenibile di Cordova sono riusciti a inattivare fino a 35 di questi geni, riducendo l’immunoreattività (e dunque la tossicità) dell’85%. L’obiettivo del cento per cento ora sembra a portata di mano. Ma il grano biotech “gluten free” sarà buono? E riuscirà ad arrivare sul mercato? Lo abbiamo chiesto a Francisco Barro, il genetista che ha firmato il lavoro pubblicato recentemente sul Plant Biotechnology Journal. 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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