La ricetta CRISPR per cambiare il numero dei cromosomi

Iain M Porter/University of Dundee, Wellcome Images

Noi umani ne abbiamo 23 coppie. L’animale che detiene il record (una farfalla di nome Polyommatus atlantica) può vantarne 229. Alcune piante ne posseggono ancora di più, ma il loro corredo è andato incontro a moltiplicazioni. Parliamo di cromosomi, naturalmente. Il loro numero è caratteristico di ogni specie e conserva un alone di mistero. Perché proprio quel numero? Che cosa succederebbe se lo cambiassimo? Negli animali gli effetti tendono a essere deleteri: i topi con cromosomi fusi, per esempio, mostrano problemi di comportamento, crescita e fertilità. Le piante, però, sembrano piuttosto flessibili, come dimostra un esperimento eseguito con l’aiuto delle forbici genetiche CRISPR e pubblicato su Science.

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Un nuovo sistema CRISPR per inserire i geni

L’editor genetico evoCAST (copyright: George Lampe)

La piattaforma evoCAST potrebbe rivelarsi utile per le patologie causate da tante mutazioni diverse nello stesso gene, come fibrosi cistica e malattia di Stargardt

Recentemente David Liu ha vinto il Breakthrough Prize per l’invenzione di due strumenti che consentono di intervenire sul genoma in modo circoscritto (base editing e prime editing). Ma ci sono casi in cui, anziché correggere una mutazione nel gene difettoso, può essere conveniente inserire in modo controllato una copia ben funzionante dello stesso gene. È questa la missione di evoCAST, l’ultimo gioiello uscito dal Broad Institute nei pressi di Boston, la fucina degli strumenti CRISPR di nuova generazione. Il sistema messo a punto da Liu e colleghi è stato presentato su Science e promette un salto di qualità per le inserzioni di grosse dimensioni. (Continua su Osservatorio Terapie Avanzate)

Fanzor, il sistema di editing degli organismi complessi

Struttura 3D del sistema Fanzor ottenuta con la microscopia crioelettronica. La proteina Fanzor è colorata in grigio, giallo, azzurro e rosa; l’RNA guida è viola; il filamento bersaglio di DNA è rosso; il filamento non bersaglio è blu. Per gentile concessione del laboratorio Zhang.


La caccia ai tesori molecolari nascosti in funghi e vongole ha portato alla scoperta di proteine simili a CRISPR che possono essere programmate per correggere il DNA umano.
“La natura non fa salti”, hanno affermato molti pensatori del passato, ma i genetisti dei giorni nostri possono indicare molte eccezioni alla regola. I trasposoni sono geni mobili per eccellenza e saltano da un punto all’altro del genoma. In particolare quelli associati al sistema OMEGA, scoperto due anni fa nei batteri, si dirigono in punti di atterraggio prescelti grazie a una sorta di Gps programmabile simile a CRISPR. E ora un fenomeno del genere è stato individuato anche negli organismi con cellule dotate di nucleo, i cosiddetti eucarioti di cui fanno parte funghi, piante e animali. Il gruppo di Feng Zhang ha già iniziato a studiare al Broad Institute il potenziale di questi elementi, detti Fanzor, come strumenti di editing genomico. [Continua su Osservatorio Terapie Avanzate]

CRISPR salad: il primo contorno editato (e griffato) made in Usa

La società che ha sviluppato la nuova insalata (e sta lavorando a nuove varietà di ciliegie e frutti di bosco) è stata fondata da scienziati di prima grandezza: David Liu, Keith Joung e Feng Zhang (in quest’ordine nella foto)

Ormai sembra ufficiale. La prima pianta CRISPR a debuttare sul mercato statunitense non sarà una materia prima di uso industriale né un mangime per il settore zootecnico, come era accaduto negli anni ’90 con gli OGM classici. Questa volta l’innovazione entra in punta di piedi, con un prodotto pensato per consumatori esigenti e curiosi. Un nuovo tipo di insalata ricca di nutrienti come una misticanza selvatica, ma senza quelle note amare che di solito relegano le brassicacee nella categoria degli alimenti da consumare cotti (ne avevamo parlato qui).

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CRISPR e la bomba della senape: ecco la nuova generazione di insalate

Credit: Pairwise

Sta per debuttare negli Stati Uniti un mix di foglie rosse e verdi di brassica, geneticamente editate per piacere a una nicchia di consumatori interessati a piatti veloci, sani, sostenibili e di tendenza.

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CRISPR mini e altre clamorose novità

Credit: Mon Oo Yee/Innovative Genomics Institute

La natura offre un ricco repertorio di enzimi e i laboratori fanno a gara per perfezionarli. Ecco gli ultimi arrivati nella cassetta degli attrezzi per l’editing genomico. 

Dopo che Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier hanno inventato CRISPR, meritandosi il Nobel, altri ricercatori si sono dati da fare per reinventarla, sviluppandone nuove varianti che promettono di fare più cose e farle meglio. Una delle menti più creative impegnate in questa attività di riprogettazione molecolare è il ricercatore di origine cinese Lei Stanely Qi. Il suo laboratorio all’Università di Stanford è diventato una miniera di novità. Suo è stato il primo modello di CRISPR con le forbici disattivate deliberatamente, per trovare il bersaglio senza tagliare (dCas). Sua è anche l’ultima arrivata: una Cas miniaturizzata per poter entrare più facilmente nelle cellule di cui si vuole modificare il genoma. (Continua su Osservatorio terapie Avanzate)

Musica CRISPR: la super compilation dei pionieri

I video completi sono sul canale YouTube dei Canada Gairdner Awards

Chi viene premiato ai prestigiosi Canada Gairdner Awards deve scegliere la musica che lo accompagnerà sul palco. Appena l’ho scoperto sono andata a cercare i video dei pionieri di CRISPR, insigniti nel 2016, e li ho messi insieme. Apre le danze (letteralmente) la co-inventrice (ora Nobel) Jennifer Doudna, con On the Sunny Side of the Street nella versione di Billie Holiday. Divertenti le mosse dei due pionieri che hanno scoperto come proteggere lo yogurt dagli attacchi virali usando il sistema CRISPR: Rodolphe Barrangou fa la sua bella figura in smoking al ritmo di Happy, by Pharrell Williams, mentre Philippe Horvath si scatena con un adattamento jazz di Mission Impossible. Non ho incluso Feng Zhang, che ha scelto la colonna sonora di Jurassic Park, perché non balla (ma chi vuole può vederlo qui). Chiude l’altra co-inventrice (ora Nobel) Emmannuelle Charpentier, ma non voglio rivelarvi la sua (sorprendente e azzeccatissima) scelta musicale. No spoiler, ma alla fine ho inserito il testo della canzone scelta dalla microbiologa più stilosa del mondo, perché sembra che sia stato scritto immaginando le future evoluzioni di CRISPR!

Piante CRISPR, a che punto siamo

Credit Pairwise Plants

Buone notizie dagli Stati Uniti, che hanno approvato nuove regole per le piante geneticamente modificate. Per quanto riguarda l’uso di CRISPR, non sono necessari controlli mirati se il prodotto avrebbe potuto essere ottenuto anche attraverso gli incroci. Via libera dunque all’editing di poche basi, alle delezioni, e anche allo spostamento intragenomico di sequenze per facilitarne la trasmissione coordinata durante gli incroci.

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L’era d.C. della diagnostica (dopo CRISPR e dopo COVID)

La pandemia ha dimostrato che i classici tamponi basati sulla reazione a catena della polimerasi (PCR) non bastano più. Rappresentano il golden standard della diagnostica ma richiedono reagenti difficili da reperire durante un’emergenza globale come questa, macchinari costosi, competenze specialistiche e troppo tempo per l’esecuzione. Il futuro del settore diagnostico è nei test rapidi, possibilmente da fare anche a casa e auspicabilmente in multiplex. A che punto è la transizione? (Il mio articolo sul sito di Osservatorio Terapie Avanzate)