Un perfezionamento della tecnica genetica CRISPR-Cas permette di intervenire su molti geni contemporaneamente


Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Methods” riporta i risultati della sperimentazione di una variante della tecnica genetica CRISPR-Cas, negli ultimi anni molto utilizzata in alcune varianti per manipolazioni genetiche di diversi tipi. Un team di ricercatori al Politecnico federale di Zurigo, Svizzera, ha utilizzato l’enzima Cas12a per ottenere un notevole passo in avanti in questo tipo di tecnica perché esso permette di intervenire su fino a 25 siti genetici contemporaneamente.

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.

L’enzima Cas12a (CRISPR associated protein 12), che in realtà è un altro nome del Cpf1 annunciato nel 2015, proviene da vari batteri come un ceppo del genere Acidaminococcus oppure di un ceppo di un batterio della famiglia Lachnospiraceae e la prima versione si è dimostrata più efficiente della seconda. Questa versione dell’enzima, anche indicata come AsCas12a per distinguerla dalla versione ottenuta dall’altro batterio, si è dimostrata più flessibile rispetto all’enzima Cas9, quello maggiormente utilizzato tra le varianti della tecnica CRISPR-Cas, per la sua capacità di operare su DNA ed RNA in vari siti con un intervento. Le varianti usate finora possono apportare modifiche generalmente a un solo gene, in qualche occasione a due o tre geni contemporaneamente e in un’occasione gli scienziati sono riusciti a modificare sette geni contemporaneamente.

Il professor Randall Platt e il suo team hanno sviluppato un processo basato sull’enzima Cas12a che negli esperimenti compiuti ha permesso di modificare 25 siti all’interno di geni di una cellula in un colpo solo. Quello non è il numero massimo possibile ma può essere aumentato ulteriormente perfino a centinaia di geni offrendo un enorme potenziale per la ricerca biomedica e le biotecnologie.

L’immagine (Cortesia Politecnico federale di Zurigo / Carlo Cosimo Campa. Tutti i diritti riservati) mostra geni sotto forma di punti e interazioni tra geni e proteine nelle cellule sotto forma di linee. Un complesso sistema di interazioni controlla replicazione ed espressione dei geni e la tecnica CRISPR-Cas che utilizza l’enzima Cas12a permette di prendere il controllo di quel sistema.

Fin dall’inizio, l’enzima Cas12a/Cpf1 si era rivelato promettente mostrando una maggior precisione rispetto a Cas9. Nel corso del tempo i ricercatori hanno esplorato anche la sua flessibilità, che ora il team del professor Randall Platt ha rivelato pienamente. Si tratta comunque di interventi delicati e saranno necessari ulteriori esperimenti per controllare il suo uso in modo adeguato ma i primi test per eliminare malattie genetiche sono già in corso e questa versione della tecnica genetica CRISPR può costituire uno strumento più sofisticato nella ricerca medica e altro ancora.

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