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CRISPR: nuove potenzialità dell’ingegneria genetica

Non molto tempo fa, la capacità di alterare il DNA di qualsiasi organismo, uomo incluso, era solo un'idea pensata da autori di fantascienza e copioni cinematografici. Una nuova tecnica, chiamata CRISPR, tuttavia ci dimostra che non solo è possibile, ma che può essere fatto molto facilmente e a costi molto bassi rispetto a precedenti tentativi di editing genetici. Come risultato, la nuova tecnica è in corso di adozione e sperimentazione nei laboratori di tutto il mondo.

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CRISPR è l'acronimo di Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Il metodo impiega un enzima chiamato nucleasi Cas9, che utilizza una molecola di RNA guida avente come obiettivo trovare un'esclusiva sequenza bersaglio di DNA nelle cellule viventi. L'enzima poi taglia il DNA, che può essere riparato, interrompendo un gene indesiderato o modificato, per cambiare o riparare quel gene. Il costo totale per fare questo in un laboratorio si aggira sui 30 dollari. Le CRSIPRs hanno reso molto più facile e meno costoso effettuare sperimentazione genetica sui topi e altri animali da laboratorio.

La metodica è in attiva fase di propaganda come un modo per eliminare completamente le malattie genetiche. Il suo meccanismo assomiglia a quello che avviene normalmente nelle cellule a carico dell'RNA messaggero (mRNA) che viene tradotto in proteine nei ribosomi. Il fenomeno è chiamato "splicing alternativo" e permette di ottenere proteine leggermente diverse dallo stesso trascritto, per eliminazione specifica di sue regioni. Qualche decina di fattori di spicing si assemblasno in corpuscoli (spliceosomi) che orchestrano la rimozione di pezzi di RNA messaggero, per ottenere una proteina che potrebbe anche avere funzioni diverse dalla precedente.

Lo splicing alternativo è un corrente bersagli farmacologico nei tentativo terapeutici della Atrofia Muscolare Spinale (SMA), una malattia neurologica altamente invalidante. Sono stati evidenziati dei composti organici in grado di far saltare l'errore presente nell'RNA messaggero (dal gene mutato), affinchè il ribosoma lo legga come se fosse "originale". Ma mentre queste sostanze hanno poca specificità cellulare, la nucleasi Cas9 della tecnica CRISPR è molto più selettiva e, come appena detto, anche molto più economica.

La velocità con cui la CRISPR sta investendo il mondo scientifico, sta causando una grande eccitazione in ambito di ricerca, ma anche delle preoccupazioni circa il rischio di effetti collaterali indesiderati.come il taglio del DNA fuori bersaglio, l'impatto sconosciuto di organismi modificati sugli ecosistemi, e l'etica di alterare embrioni umani. Mentre i ricercatori discutono i principi di questa metodica, arriva la notizia nel mese di aprile del 2015 di embrioni in Cina modificati con il nuovo metodo. Anche se l'embrione non ha prodotto una nascita, il sigillo è stato ufficialmente spezzato e si è reso chiaro che l'impatto di CRISPR sulla popolazione umana sarà straordinario, nel bene e purtroppo nel male.

L'industria farmaceutica ha cominciato a guardare a nuove terapie genetiche basate sulla CRISPR, con prime prove probabilmente a partire dal 2016. Per esempio, le cellule bersaglio possono essere recuperate e ingegnerizzate in laboratorio per correggere condizioni cliniche come l'anemia falciforme, immunodeficienze genetiche (ADA), la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e la suddetta atrofia muscolare spinale. Da lì, la speranza è che una più ampia varietà di malattie genetiche possano essere affrontate, nonché manipolazioni per indurre resistenza ad agenti patogeni come l'HIV; o rendere nuovamente sensibili i batteri ai vecchi antibiotici.

E' questo mese fa la pubblicazione di un gruppo di ricerca, che è riuscito ad eliminare il DNA del viirus per l'epatite B (HBV) già integrato nel DNA delle cellule epatiche ospiti. In parallelo, un altro gruppo è stato capace di modificare il gene mutato HTT, responsabile della corea di Huntington, una grave malattia neurologica su base ereditaria. Se oltre a salvare vite, i costi sanitari possano subire drastiche riduzioni di costi, tutto questo ben venga….

articolo a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci – Medico specialista in Biochimica Clinica.

 

BIBLIOGRAFIA
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