Lo strumento di editing genetico è solitamente mirato al DNA, ma gli scienziati lo stanno ora puntando contro un’altra molecola.
di Emily Mullin
Il CRISPR nasce dall’osservazione di un sistema di difesa naturale proprio di cellule batteriche che riconosce e distrugge DNA virale invasivo.
Cosa succederebbe se potessimo aggiungere questo stesso meccanismo d’attacco alle nostre cellule?
Una startup biotech chiamata Locana, sta cercando di farlo inserendo i meccanismi del CRISPR in cellule umane perché siano equipaggiate a lottare contro la malattia di Huntington e la sclerosi laterale amiotrofica, anche nota come morbo di Lou Gehrig.
Gene Yeo, cofondatore della società e professore di medicina cellulare e molecolare alla University of California, San Diego, School of Medicine, sta utilizzando il CRISPR contro un nuovo obiettivo: l’RNA, la molecola messaggera responsabile del trasferimento e della decodifica delle informazioni genetiche immagazzinate dal DNA.
↳In malattie come la SLA, la Huntington ed altri tipi di distrofia muscolare, l’RNA si accumula e produce proteine aberranti ch provocano la malattia.
Yeo si dichiara particolarmente interessato a queste malattie perché non hanno cure efficienti e possono essere fatali. Vuole usare il CRISPR distruggere l’RNA tossico e contrastare gli effetti devastanti della malattia. Il CRISPR fa normalmente utilizzo di una proteina chiamata Cas9 capace di riconoscere e tagliare il DNA previsto, eliminando così un gene mutato. Yeo e la sua squadra hanno modificato la Cas9 perché ignori il DNA per legarsi e tagliare solo l’RNA.
In uno studio pubblicato in agosto, Yeo e colleghi hanno utilizzato il CRISPR-Cas9 per distruggere ripetizioni erronee di sequenze di RNA.
Testata in laboratorio, la tecnica ha obliterato il 95 percento e più di questi nodi di RNA in cellule affette dalla Huntington e da un tipo di SLA. Secondo Yeo, più di 20 malattie genetiche provocate da RNA tossico potrebbero essere trattate così. Si tratta però di una soluzione solo temporanea.
Poiché l’RNA si rigenera costantemente, i suoi livelli si rigenerano in pochi giorni. Yeo trova questa situazione positiva, in quanto dimostra che la tecnica non ha effetti permanenti, potenzialmente dannosi per il genoma.
Lo studio apre le porte alla possibilità di creare modifiche temporanee all’RNA per testarne gli effetti su animali prima di iniettare esseri umani con terapie CRISPR sperimentali. Yeo ed altri laboratori stanno progettando molecole capaci di terminare questo processo in caso di problemi.
Terapie con effetti temporanei potrebbero essere più efficaci nel caso di condizioni non fatali o malattie infettive che richiedessero cure a tempo determinato. Nel caso della Huntington e della SLA, invece, una cura duratura sarebbe più appropriata, motivo per cui Yeo sta ideando un virus capsula capace di trasportare il macchinario CRISPR alle cellule corrette. Questi conduttori virali permetterebbero alla proteina Cas di essere presente più a lungo nelle cellule della persona—idealmente per anni.
Secondo Mitchell O’Connell, assistente in biochimica e biofisica al University of Rochester Medical Center, l’approccio richiederebbe probabilmente più trattamenti ripetuti negli anni, a differenza delle applicazioni CRISPR sul DNA, intesi come procedure o iniezioni monouso. O’Connell ed altri, interessati a questo studio, sono convinti che questo aspetto possa rendere l’approccio più sicuro rispetto all’editing del DNA.
L’utilizzo del CRISPR per la modifica dei geni comporta il rischio di mutazioni impreviste e conseguenti effetti collaterali nei pazienti, quali la formazione di cancro. Ad ora, Yeo non sembra essere incappato in grandi effetti imprevisti nelle sue ricerche sull’RNA forse perché si tratta di un obiettivo più preciso.
Feng Zhang, ricercatore del Broad Institute of MIT and Harvard, ha recentemente pubblicato sulla rivista Nature uno studio in cui dimostra che un’altra proteina, chiamata Cas13, potrebbe essere utilizzata per individuare, affettare e seguire l’RNA nelle cellule umane.
Il laboratorio di Zhang aveva già usato il CRISPR-Cas13 per mirare all’RNA di cellule batteriche. Lo studio appena pubblicato vede l’utilizzo dello stesso sistema di gene editing CRISPR per ridurre i livelli di RNA espressi da 3 geni associati al cancro.
Immagine: UC San Diego Health
(LO)
