Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive una nuova variante della tecnica genetica CRISPR-Cas9 in grado di ottenere modifiche più mirate inserendo, eliminando e modificando pezzi di DNA. Un team del Broad Institute di MIT e Harvard ha combinato la tecnica CRISPR-Cas9 così com’è usata attualmente con una trascrittasi inversa, in parole povere un enzima che può trascrivere l’RNA in DNA. Il risultato è quella che David Liu, uno degli autori principali della ricerca, ha definito una maggiore flessibilità nella scelta degli obiettivi e una maggiore precisione nelle modifiche.
L’acronimo CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) si riferisce a segmenti di DNA procariotico che contengono brevi sequenze ripetute. L’espressione CRISPR/Cas si riferisce a un sistema immunitario procariotico che conferisce resistenza a elementi genetici estranei.
Le tecniche basate su CRISPR sono già state perfezionate nel corso degli anni, ora è stato annunciato un ulteriore miglioramento. Il nuovo approccio, che è stato chiamato “prime editing”, è stato paragonato da David Liu a un programma di videoscrittura con i suoi strumenti di ricerca e sostituzione, intenendolo come un passo in avanti rispetto alla correzione a mano di un testo scritto a matita. L’obiettivo è quello di una maggior precisione nelle operazioni di modifica genetica per ottenere maggiore flessibilità e anche maggior sicurezza evitando danni al DNA modificato.
Nel prime editing, c’è la presenza di un enzima per la trascrittasi inversa che utilizza RNA per guidare l’inserimento di nuove sequenze di DNA nelle cellule obiettivo della modifica. Per questo motivo, l’RNA è stato chiamato peg, l’acronimo per “prime editing guide”. Il pegRNA viene creato appositamente per guidare la modifica al suo obiettivo, dove l’enzima Cas9 taglia un frammento di DNA. Il pegRNA contiene anche ulteriori nucleotidi di RNA per codificare le nuove sequenze modificate, che vengono lette dalla trascrittasi inversa (indicata come RT nell’immagine) per codificare i corrispondenti nucleotidi di DNA nel posto giusto.
I ricercatori hanno condotto alcuni esperimenti per eliminare le mutazioni genetiche che provocano l’anemia falciforme, che richiede la conversione di una specifica timina in adenina, e la malattia di Tay Sachs, che richiede la rimozione di quattro “lettere” di DNA a una precisa locazione nel genoma. L’efficienza ha raggiunto rispettivamente il 55% e il 35% con pochissimi effetti collaterali.
David Liu intende continuare a ottimizzare l’approccio prime editing per massimizzarne l’efficienza in molti tipi diversi di cellule. L’uso in terapie genetiche è l’obiettivo principale con l’ampliamento della sperimentazione già cominciata con le tecniche CRISPR già esistenti.
